高温体积稳定性是耐火材料在使用过程中,由于受热负荷的作用,其外形体积或线性尺寸保持稳定不发生变化(收缩或膨胀)的性能。对于烧成耐火制品,通常用制品在无重负荷作用下的加热体积变化率或加热永久线变化率来表示;而对于不烧耐火材料(主要是不定形耐火材料),通常用加热线变化率来表示。

加热永久线变化率

加热永久线变化率是指烧成的耐火制品再次加热到规定的温度,保温一定时间,冷却到室温后所产生的残余膨胀和收缩。正号“+”表示膨胀,负号“-”表示收缩。对于烧成耐火制品来说,其在烧成的过程中,由于内部的物理化学变化一般都没达到烧成温度下的平衡,另外可能会由于各种原因存在烧成不充分,在制品以后的长期使用过程中,受高温的作用,一些物理化学变化或烧成变化会继续进行,从而使制品产生不可逆的收缩或膨胀。

加热永久线变化率是评定耐火制品质量的一项重要指标。对判别制品的高温体积稳定性,从而保证砌筑体的稳定性,减少砌筑体的缝隙提高其密封性和抗侵蚀性,避免砌筑体整体结构的破坏,都具有非常重要的意义。此外,此项指标也可以作为评价制品烧结程度的一个参考依据。烧结不良的制品,此项指标必然较高

为了控制制品的加热永久线变化率在标准之内甚至达到更小值,适当提高烧成温度和延长保温时间是有效的工艺措施。但也不宜过高,否则会引起制品的变形,组织玻璃化,降低抗热震性。

国家标准GB/T5988-2004规定了致密定形耐火制品加热永久线变化率的试验方法。原理是:将已测量长度的长方棱柱体或圆柱体试样,置于氧化气氛的炉内,按规定的升温速率品加热到

规定的试验温度,保温一定时间,冷却到室温后,再测量其长度,计算加热永久线变化率。

加热线变化率

不定形耐火材料的加热线变化率包括烘干线变化率和烧后线变化率。烘干线变化率是指试样在(10±5)℃下干燥一定时间后,长度不可逆变化的量与烘干前试样长度之比(%),烧后线变化率是指试样在规定温度下加热并保温一定时间后,长度不可逆变化的量,用试样长度变化来表示(%)。

不定形耐火材料的加热线变化率是很重要的一个性能指标。若线变化率过大,对砌筑衬体的破坏性很大,易产生结构剥落或降低衬体的密实性,从而减低抗侵蚀性等其他性能,降低衬体的使用寿命。

不定形耐火材料的加热线变化率与其化学组成及加热处理条件密切相关,通过选用合适的原料或添加某种外加剂、制定合理的烘烤制度,可以避免或抑制产生较大体积变化的化学反应或晶型转变或者抵消一些体积变化,从而降低不定形耐火材料的线变化率。

黑色冶金行业标准YB/T5203-1993规定了致密耐火浇注料线变化率的试验方法。