火力发电厂耐火材料技术条件与检验方法Word文件下载.docx

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电厂锅炉砌筑用高铝质耐火泥的理化性能应符合下列要求：

Al2O3含量＞50%

耐火度＞1750℃

灼烧减量≯5%

第9条 

高铝质耐火泥的颗粒组成应符合表2-3的规定。

表2-3高铝质耐火泥颗粒组成

注：

高铝质熟料、粘土熟料及结合粘土可单独购用，其颗粒组成应符合本表

规定。

第三节碳化硅制品

第10条 

碳化硅制品系指有人造矿物碳化硅（SiC）为主要原料组份的耐火制品。

其主要理化性能指标应符合表2-4和表2-5的规定。

表2-4碳化硅制品的性能指标

表2-5碳化硅的主要化学成分（%）

第四节耐火混凝土（浇注料）

第11条 

耐火混凝土以烘干抗压强度作为耐火混凝土标号；

其使用温度即为长期安全工作温度。

第12条 

耐火混凝土中配置的钢筋，常用的有耐热钢、渗铝碳钢及碳钢，各种钢筋均应有检验分析合格证件。

钢筋规格详见附录七。

一、高铝水泥耐火混凝土

第13条 

高铝水泥耐火混凝土的主要技术性能指标及常用配合比应符合表2-6的规定。

表2-6高铝水泥耐火混凝土技术条件

第14条 

高铝水泥耐火混凝土原材料的技术要求应符合下列规定：

1.高铝水泥应符合GB201—81的规定。

2.骨料性能应符合表2-7的规定。

表2-7耐火骨料性能指标

3.骨料粒度应按设计规定进行筛分，并分类堆放。

如设计无规定时，可按下列级配要求：

当混凝土厚度为60～100mm时

粗骨料：

粒径5～10mm 

比例55%～60%

10～15mm 

40%～45%

细骨料：

粒径0.15～1.20mm 

1.20～5mm 

粗、细骨料的比例可按40%～50%与50%～60%配制。

当混凝土厚度在60mm以下时

骨料：

粒径8～6mm 

比例30%

6～3mm 

20%

3～1mm 

35%

＜1mm 

15%

二、硅酸盐水泥（纯）加掺合料耐火混凝土

第15条 

硅酸盐水泥（纯）加掺合料耐火混凝土的主要技术性能指标及常用配合比应符合表2-8的规定。

表2-8硅酸盐水泥（纯）加掺合料耐火混凝土技术条件

第16条 

硅酸盐水泥（纯）加掺合料耐火混凝土原材料的技术要求应按下列规定：

1.硅酸盐水泥（纯）应符合GB175—77的规定。

3.骨料粒度级配要求与第14条第3款相同。

三、铝酸盐耐火水泥耐火混凝土

第17条 

铝酸盐耐火水泥耐火混凝土的主要技术性能指标及常用配合比应符合表2-9的规定。

表2-9铝酸盐耐火水泥耐火混凝土技术条件

第18条 

铝酸盐耐火水泥耐火混凝土原材料的技术要求应按下列规定：

1.铝酸盐耐火水泥应符合JC236—81的规定。

2.该种耐火水泥是以优质矾土和优质石灰石为原料按比例配合、烧结，而以铝酸钙为主要成分的熟料磨细制成的水硬性耐火胶凝材料，其耐火度不低于1580℃；

细度4900孔/cm2筛余量小于或等于10%；

水泥各龄期抗压强度指标：

1天 

120kgf/cm2kg/cm2，

3天 

230kgf/cm2

28天 

525kgf/cm2

3.骨料性能应符合表2-7的规定。

4.骨料粒度级配要求与第14条第3款相同。

四、磷酸盐耐火混凝土

第19条 

磷酸盐耐火混凝土的主要技术性能指标及常用配合比应符合表2-10的规定。

表2-10磷酸盐耐火混凝土技术条件

第20条 

磷酸盐耐火混凝土原材料的技术要求应符合下列规定：

1.磷酸：

工业用正磷酸，纯度≥85%，在20℃下比重为1.69，其中杂质最高允许含量：

Fe——0.02%

硫酸盐——0.05%

磷酸的浓度测定及调制见附录六与附录二。

2.氢氧化铝：

工业用零级（生产工业氧化铝的中间产品），比重2.423～2.510，其杂质含量：

SiO2≯0.06%

Fe2O3≯0.02%

Na2O≯0.5%

3.磷酸铝溶液：

按氢氧化铝：

浓度40%～50%的磷酸溶液=1∶7的比例现场配制而成（见附录三）。

4.熟料及粉料：

矾土熟料中Al2O3含量应大于80%；

粒径小于或等于0.088mm的粉料大于80%（4900孔/cm2筛通过量大于80%）。

五、水玻璃耐火混凝土

第21条 

水玻璃耐火混凝土的主要技术性能指标及常用配合比应符合表2-11的规定。

表2-11水玻璃耐火混凝土技术条件

第22条 

水玻璃耐火混凝土原材料的技术要求应符合下列规定：

1.水玻璃（液体钠水玻璃）：

模数M采用2.0～3.0，比重不低于1.36，检验方法见附录六。

2.氟硅酸钠：

纯度不低于90%，含水率不超过1%，细度全部通过0.15mm的筛孔，检验方法见附录六。

六、矿渣水泥耐火混凝土

第23条 

矿渣水泥耐火混凝土的主要技术性能指标及常用配合比应符合表2-12的规定。

表2-12矿渣水泥耐火混凝土技术条件

第24条 

矿渣水泥耐火混凝土原材料的技术要求应符合下列规定：

1.矿渣水泥应符合GB1344—77的规定。

2.骨料宜采用粘土熟料或烧粘土砖碎块，其性能应符合表2-7的有关规定。

第五节耐火捣打料

一、碳化硅捣打料

第25条 

碳化硅捣打料是用碳化硅作耐火骨料加适量的胶结剂，经过拌和后以捣锤成型法施工的耐火材料。

碳化硅捣打料的主要技术性能指标及常用配合比应符合表2-13的规定。

表2-13碳化硅捣打料技术条件

现场原料规格不齐全时，可采用骨料∶粉料=50∶50的配合比。

第26条 

碳化硅捣打料原材料的技术要求应符合下列规定：

1.磷酸铝溶液的配制与第20条第3款规定相同（见附录三）。

2.碳化硅（SiC）亦称耐火砂，呈绿色（或黑色）结晶，其中SiC含量97%～98.5%，Fe2O3等含量＜1.5%，在还原性气氛中分解温度为2200℃左右。

3.碳化硅的颗粒尺寸要求见附录五。

二、铬质捣打料（涂抹料）

第27条 

铬质捣打料（涂抹料）是用颗粒较小的铬砂、结合粘土和胶结剂，按比例调制成膏状或浆状物以捣打（涂抹）方法施工的耐火材料。

常用作电厂锅炉卫燃带的保护层。

第28条 

铬质捣打料（涂抹料）的主要技术性能指标及常用配合比应符合表2-14的规定。

表2-14铬质捣打料（涂抹料）技术条件

第29条 

铬质捣打料（涂抹料）原材料的技术要求应符合下列规定：

1.铬砂：

Cr2O3≥35%，颗粒级配要求：

粒径7～2mm 

比例25%

2～0.088mm 

40%

＜0.088mm 

2.水玻璃：

模数2.6～3.0，比重1.32。

第六节绝热混凝土

第30条 

绝热混凝土是用轻质骨料和粉料，以水泥或水玻璃作胶结剂加适量水配制而成。

在电厂锅炉设备上可作为隔热密封层。

第31条 

绝热混凝土的主要技术性能指标及常用配合比应符合表2-15的规定。

表2-15绝热混凝土技术条件

（1）蛭石绝热混凝土的体积比：

水泥∶蛭石=1∶6～8；

（2）硅藻土绝热混凝土的配料，可用高铝水泥或硅酸盐水泥，但两种水泥

不得同时使用；

（3）珍珠岩绝热混凝土的体积比：

水泥∶珍珠岩=1∶9～11。

第三章耐火材料检验方法

第一节体积密度

第32条 

体积密度（俗称干容重）是指耐火材料干燥试样的质量与其总体积之比值。

单位用g/cm3或kg/m3表示。

检验方法如下：

1.仪器设备

（1）天平：

最大称量5000g，分度值0.01g。

（2）电热干燥箱：

带自动调温装置。

（3）带溢流管的容器（称量试样表观质量用）。

（4）抽真空装置：

保证剩余压力小于20mmHg。

1mmHg=133.322Pa

（5）其他器具：

温度计、液体密度计、干燥器、毛巾等。

2.试样制备

（1）试样每组三件，按附录一的规定分别制备。

（2）试验前应把试样上附着的细碎颗粒及灰尘刷净，并保证外观平整，无肉眼可见裂纹。

（3）将试样放在电热干燥箱中于110±

5℃条件下烘干至恒量，然后置于干燥器中自然冷却至室温供检验。

恒量——指所检测的试样烘干至连续两次称量（间隔2h）质量差不超过0.1%。

3.检验程序

（1）在天平上称量干燥试样的质量，准确至0.01g。

（2）采用真空抽气法排除试样气孔中的空气，即将试样放入抽真空装置容器中，抽真空达剩余压力小于20mmHg。

试样在此真空度下保持5min，然后缓慢地注入供试样吸收的液体（洁净水或工业煤油），直至试样完全淹没。

再保持真空5min，然后取出试样并静置在空气中30min。

对于耐火混凝土试样，应在液体内浸渍15min以上。

（3）将上述浸液饱和后的试样（简称饱和试样）迅速移到带溢流管的容器中，当试样被完全淹没后，吊挂在天平上称其表观质量，准确至0.01g。

表观质量——指饱和试样的质量与被排除的液体的质量之差，相当于饱

和试样在液体中的悬浮重量。

（4）从液体中取出饱和试样，用浸液饱和的毛巾轻轻地擦去试样表面过剩的液体，再迅速称量饱和试样在空气中的质量，准确至0.01g。

（5）在试验温度条件下测出所用浸液的密度。

4.结果计算

（1）体积密度按下列公式计算：

（3-1）

式中：

Db——试样的体积密度，g/cm3，当单位取kg/m3时，则将上式结果值×

103；

m1—干燥试样的质量，g；

m2——饱和试样在空气中的质量，g；

m3——饱和试样在液体中的表观质量，g；

D液——浸液的密度，g/cm3。

（2）各组试样应取平均值，精确至小数点后第二位。

第二节抗压强度

第33条 

抗压强度是表示材料在一定温度条件下承受荷载的能力。

耐火材料的抗压强度可分为：

常温抗压强度、烘干抗压强度、高温后抗压强度和高温残余强度。

第34条 

检验抗压强度时的仪器设备和试样制备如下：

（1）材料试验机：

带有测量装置，测量示值误差在±

2%范围内。

（2）电烘箱：

具有控温装置。

（3）加热炉：

0～1600℃，炉内均温带的温差不得超过±

10℃。

（4）热电偶及光学高温计。

（5）卡尺及钢板直尺。

试样数量及外观尺寸的确定应根据该类材料制品技术条件的要求，见附录一。

第35条 

常温抗压强度的试验步骤如下：

1.在室温下测量并记录试样上下受压面的两维长度，准确至0.05cm。

2.将试样受压面（成型面）对正材料试验机上、下压板的中心，当压板压紧试样后，以每秒5～10kgf/cm2的加压速度均匀地施力于试样，直至测力表的指针倒转时停止试验，并读记总压力。

成型面——对于耐火制品，系指机械压成面；

对于其他耐火材料试样，

系指与模具接触的制成面。

第36条 

烘干抗压强度的试验步骤：

1.将测量过两维长度的试样放入电烘箱中进行烘干，以20℃/h的升温速率升温至110±

5℃，烘24h以上，再缓慢冷却至室温。

2.将烘干的试样移于材料试验机上进行试验，方法与常温抗压强度试验相同。

第37条 

高温后抗压强度与高温残余强度的试验步骤如下：

1.制备三组试样（每组为三件），放入电烘箱进行烘干处理后，将其中一组进行烘干抗压强度试验。

2.将第二、三两组试样置于加热炉均温带位置，盖好炉门，从常温开始，以小于150℃/h的升温速率均匀地升到试验温度800℃，保持恒温4h，再随炉自然冷却至室温。

3.取出炉内第二组试样，立即移到材料试验机上进行抗压强度试验，其结果即为高温后抗压强度。

经此项试验证明材料合格后，再取第三组试样进行下一步试验。

4.取第三组试样置于距离水表面净高50mm的水容器（如圆水盆）上，静置时间5～7昼夜，当达到静置龄期后作抗压强度试验，其结果称高温后龄期抗压强度。

5.求出烘干抗压强度与高温后龄期抗压强度之比，即为高温残余强度。

第38条 

抗压强度的结果计算如下：

1.上述各项测试数据分别代入下列计算公式：

（3-2）

（3-3）

上两式中：

R常——常温抗压强度kgf/cm2。

烘干抗压强度R干和高温后龄期抗压强度R热龄的计算与式（3-2）相同；

P——试样破损时的总压力，kgf；

A——试样的受压面积，cm2；

R残——高温残余强度，%。

（1）烘干抗压强度亦作为耐火混凝土标号的量度。

（2）高温残余强度：

不同水泥胶结剂其值要求不同，如硅酸盐水泥为≥

30%；

高铝水泥为≥40%；

铝酸盐耐火水泥为≥50%。

2.试验结果均取各组试样的平均值。

第三节耐火度

第39条 

耐火度是指耐火材料在高温作用下抵抗熔化的能力。

其检验方法如下：

（1）高温炉：

能满足规定的升温速率升到试验温度，如能达到1800℃以上的燃气炉或电阻炉。

（2）光学高温计。

（3）粉磨机具：

用于试样材料细加工。

（4）试锥成型模具。

（1）试样取整块耐火材料制品或在制品的适当部位切取，数量为1～3件；

需制备的试样为耐火原料时，则取大样2000g，但不得大于2mm的颗粒级配，同时应将胶结剂按级配量另行包装待检。

（2）粉碎和磨细大样，经混匀后，用四分法或多点取样法减缩至10～15g，颗粒细度要求全部通过0.2mm的筛孔，并须用磁铁除去混入的铁末等。

（3）用不影响耐火度的有机结合剂（一般用糊精）调拌试料粉，再用成型模具制作截头三角试锥，放在室内自然风干。

（1）取风干的三角试锥与选定的标准温锥，同时依次安插固定在耐火圆锥台上。

（2）将耐火圆锥台连同其上的试锥和标准温锥放到高温炉均热区，在1h左右，均匀地升温至比所选用的标准温锥最低号温度低100～200℃，然后开始回转耐火圆锥台，以每分钟3～6℃恒定的速率继续升温（相当于两个相邻顺序号数的标准温锥的弯倒时间间隔3～6min），直至试验结束。

（3）当任一个试锥的尖端弯倒接触到圆锥台时，均需立即观测标准温锥的弯倒程度，至最后一个试锥的尖端弯倒接触圆锥台后，便停止试验。

（1）采用对比的方法观察试锥与标准温锥的尖端弯倒情况，若两者同时弯倒时，则此标准温锥的号数就表示试锥的耐火度。

在某些情况下，试锥弯倒程度介于两个相邻的标准温锥之间，则用这两个标准温锥的号数表示试锥的耐火度。

（2）凡出现任一试锥或标准温锥弯倒熔化不正常现象（如：

仅有尖端熔化，或下部比上部熔化强烈，或有碳化发黑现象等）或者两个试锥的弯倒偏差大于半号标准温锥，应一律重做试验。

（3）耐火度试验结果表示符号为“WZ”，即“温锥”。

（4）同一种试样的复验误差，不得超过半号温锥（1/2WZ）。

国内外现行的耐火标准温锥号与温度对照见附录四

第四节荷重软化温度

第40条 

荷重软化温度是表示耐火材料及制品对荷重和高温共同作用下发生一定变形量时的温度。

其检验按下列规定进行。

（1）加热炉：

碳化硅电阻炉、二硅化钼电炉等，均需保证炉膛内径不小于100mm，均温带高度不小于80mm，温差在20℃以内。

（2）荷重装置：

用机械装置，保证垂直加压力不小于2kgf/cm2。

（3）变形检测装置：

自动记录器或百分表，其示值误差均不得大于0.03mm。

（4）测温装置：

光学高温计及温度自动记录仪。

（1）检验试样为1件，见附录一。

（2）在与生产工艺相同条件下，制作直径50±

0.5mm、高50±

0.5mm的圆柱体试样，其顶面和底面须研磨平坦、互相平行，并垂直于试样的主轴线。

（3）耐火制品可直接切取φ50×

50mm的圆柱体试样，并加注明。

（1）试样放入加热炉内均温带的中心处。

（2）将加压棒、垫片和试样等系统垂直地安装稳当后，调整荷重装置，施压2±

0.03kgf/cm2于试样上。

（3）安装调整好变形检测装置和测温装置。

（4）使加热炉按规定的升温速率（一般5～10℃/min）均匀地升温，再测定试样发生各种选定变形时的相应温度。

（5）须每隔10min将试验时间、温度、变形及其他特征情况记录一次，备有自动记录装置时亦须记录其他特征情况。

（1）耐火材料以测定4%～40%的变形温度作为塑性变形的温度范围。

当试样自膨胀最大点被压缩0.3mm（即压缩高度的0.6%）时的相应温度称为试样荷重软化变形的“始点温度”；

当试样被压缩到2mm（即压缩高度的4%）时的相应温度称为试样荷重软化变形的“终点温度”，检验结果只取此变形温度。

（2）检验试样外观有下列情况者，须重作试验：

①试样加热过程中变形不正常（如呈蘑菇形或梨形）；

②试样被压缩成桶形；

③试样一边熔化倾斜或出现崩裂。

第五节热震稳定性

第41条 

耐火材料及其制品耐温度激剧变化（急冷急热）的性能称为热震稳定性，以试样在规定的试验条件下经受冷热交替变化的次数作为量度。

其检验方法如下：

炉温能达到1100℃以上，并有自动控温装置；

炉膛至少能容纳一组三块试样同时进行试验。

（2）热电偶高温计。

（3）循环流动水槽：

保证出水与进水温差小于30℃。

（1）试样的检验数量为一组3件，见附录一。

（2）试样尺寸规格为（200～230）mm×

（100～150）mm×

（50～100）mm的长方体，也可根据现场制作条件采用70.7mm×

70.7mm×

70.7mm的正方体；

而对于耐火砖，则取整块作试样。

（1）急热过程：

①加热炉升温至1100℃或850℃后，将试样入炉。

②一组试样同时进行试验，不得迭放。

③用热电偶高温计测量炉内试样受热温度，高温计应插置在试样与发热体之间，离试样2mm左右。

（2）恒温过程：

试样入炉时，使炉温降低，控制不超过50℃，然后迅速回升至1100℃或850℃，并控制温差在±

15℃范围内，保持20min。

（3）急冷过程：

①恒温过程完毕后，从炉中取出试样，迅速将其浸入流动冷水（10～30℃）中或使受热端面浸入流动冷水中50mm深。

②试样在流动冷水中急冷3min后，立即取出，放在空气中自然干燥5～10min。

（4）反复冷热交替过程：

①急冷试样