Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12207:2021 (ISO 2477:2005) về Sản phẩm chịu lửa cách nhiệt định hình - Xác định độ co, nở phụ sau nung

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 12207:2021

ISO 2477:2005

SẢN PHẨM CHỊU LỬA CÁCH NHIỆT ĐỊNH HÌNH - XÁC ĐỊNH ĐỘ CO, NỞ PHỤ SAU NUNG

Shaped insulating refractory products - Determination of permanent change in dimensions on heating

Lời nói đầu

TCVN 12207:2021 hoàn toàn tương đương với ISO 2477:2005.

TCVN 12207:2021 do Viện Vật liệu xây dựng biên soạn, Bộ Xây dựng đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

 

SẢN PHẨM CHỊU LỬA CÁCH NHIỆT ĐỊNH HÌNH - XÁC ĐỊNH ĐỘ CO, NỞ PHỤ SAU NUNG

Shaped insulating refractory products - Determination of permanent change in dimensions on heating

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này mô tả phương pháp xác định độ co, nở phụ sau nung của sản phẩm chịu lửa cách nhiệt định hình

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau là cần thiết khi áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với tài liệu ghi năm công bố chỉ áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

ISO 5016, Shaped insulating refractory products - Determination of bulk density and true porosity (Sản phẩm chịu lửa cách nhiệt định hình - Xác định khối lượng thể tích và độ xốp thực).

3  Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau:

3.1

Độ co, nở phụ sau nung (Permanent change in dimensions on heating)

Độ nở hoặc co dư sau khi nung sản phẩm trong điều kiện không có lực tác động bên ngoài đến nhiệt độ nhất định trong một khoảng thời gian xác định và sau đó làm nguội đến nhiệt độ phòng.

3.2

Sản phẩm chịu lửa cách nhiệt (Insulating refractory product)

Vật liệu chịu lửa định hình có độ xốp thực không nhỏ hơn 45 % thể tích, xác định theo tiêu chuẩn ISO 5016.

4  Nguyên tắc

Mẫu thử hình hộp chữ nhật được cắt từ mỗi viên mẫu, sấy khô và đo khoảng cách giữa hai mặt đối diện của mẫu thử. Mẫu thử được nung trong lò nung có môi trường oxy hóa, với tốc độ quy định đến nhiệt độ xác định và được lưu trong thời gian nhất định. Sau khi làm nguội đến nhiệt độ phòng, đo lại kích thước và tính độ co, nở phụ sau nung của mẫu thử.

5  Thiết bị, dụng cụ

5.1  Lò nung, lò điện hoặc lò ga, có khả năng nung mẫu thử mô tả trong 6.2, nung trong môi trường ôxy hóa liên tục, ở tốc độ quy định (xem 7.6) và lưu ở nhiệt độ thí nghiệm với thời gian yêu cầu.

Lò điện được ưu tiên sử dụng, nhưng lò ga cũng được sử dụng với điều kiện khí trong lò liên tục là môi trường oxy hóa và phải quy định theo dõi điều kiện này.

5.2  Cặp nhiệt điện, ít nhất là ba cặp, để đo nhiệt độ và phân bố nhiệt độ ở không gian phía trên mẫu thử.

5.3  Thiết bị ghi nhiệt độ và thời gian, sử dụng cùng với cặp nhiệt điện (xem 5.2), để ghi liên tục nhiệt độ đo được.

5.4  Dụng cụ đo chiều dài, cho phép đo khoảng cách giữa các mặt đối diện của mẫu thử với độ chính xác 0,1 mm.

VÍ DỤ: Thước cặp, dụng cụ đo kiểu đồng hồ số cơ học hoặc dụng cụ đo kiểu đồng hồ số điện tử.

5.5  Tủ sấy, tốt nhất là tủ sấy có quạt hỗ trợ, có lỗ hở thông gió, có khả năng điều chỉnh nhiệt độ ở (110 ± 5)°C.

6  Mẫu thử

6.1  Lấy mẫu

Số lượng viên mẫu để thử nghiệm (ví dụ như gạch) được xác định theo kế hoạch lấy mẫu đã được sự thống nhất giữa các bên liên quan. Xem ví dụ ISO 5022.

6.2  Chuẩn bị mẫu thử

6.2.1  Mẫu thử dạng hình hộp chữ nhật có kích thước xấp xỉ (100 × 114 × 76) mm hoặc (100 × 114 × 64) mm được cắt từ viên mẫu.

CHÚ THÍCH 1: Trong trường hợp kích thước của viên mẫu cho phép có thể cắt được nhiều hơn một mẫu thử.

6.2.2  Nếu do kích thước của viên mẫu, mẫu thử không thể cắt theo kích thước quy định ở 6.2.1, mẫu hình hộp chữ nhật được cắt từ viên mẫu với chiều dài 100 mm, đo và ghi lại chiều rộng và chiều dày thực tế của mẫu thử.

CHÚ THÍCH 2: Gạch chữ nhật tiêu chuẩn theo ISO 5091-1 chiều rộng 114 mm và chiều dày 76 mm hoặc 64 mm.

6.2.3  Hai mặt đối diện của mẫu thử (cách nhau 100 mm) được làm phẳng và song song trước khi thử nghiệm.

7  Cách tiến hành

7.1  Sấy mẫu thử

Mẫu thử được sấy trong tủ sấy (5.5) ở nhiệt độ (110 ± 5) °C đến khối lượng không đổi.

7.2  Đo mẫu thử

Thực hiện bốn phép đo trên mỗi mẫu thử, chính xác đến 0,2 mm, khoảng cách L₀ giữa hai mặt đối diện của mẫu thử trên danh nghĩa là 100 mm. Thực hiện hai phép đo song song với đường chia đôi của mặt trên và mặt dưới mẫu thử (EF và GH như Hình 1), cách các cạnh của các mặt đó xấp xỉ 15 mm, và hai phép đo song song với đường chia đôi của mặt trước và mặt sau của mẫu thử (AB và CD), cách các cạnh của các mặt đó xấp xỉ 15 mm. Đánh dấu các vị trí đo bằng mực chịu lửa.

Kích thước tính bằng milimét

CHÚ DẪN:

1  Đánh dấu vị trí đo, cách mặt mẫu thử 15 mm

2  Thanh đỡ mẫu (xem 7.3)

Hình 1 - Vị trí đo và đặt mẫu thử trong lò nung

7.3  Đặt mẫu thử trong lò nung

Đặt mẫu trong lò nung (xem 5.1), đặt nằm mặt (100 x 76) mm hoặc mặt (100 x 64) mm, đảm bảo tránh bức xạ trực tiếp trong lò điện hoặc từ ngọn lửa mỏ đốt trong lò gas. Không để mẫu thử chồng lên nhau. Để khí nóng lưu thông tự do, mẫu thử được đặt cách nhau ít nhất 50 mm và cách tường lò nung ít nhất 70 mm.

Mẫu thử được đặt trong lò nung trên viên đế dày 30 mm đến 65 mm, là loại vật liệu giống như mẫu thử, đặt phẳng trên hai thanh đỡ hình tam giác, cao 20 mm đến 50 mm và cách nhau 80 mm như Hình 1.

7.4  Nhiệt độ thử nghiệm

Nhiệt độ thử thích hợp là 750 °C hoặc ở nhiệt độ cao hơn là bội số của 50 °C.

7.5  Đo và phân bố nhiệt độ

Sử dụng ít nhất ba cặp nhiệt điện đặt cách xa tường lò nung, cách xa thanh đốt và để chúng không tiếp xúc với bất kỳ ngọn lửa nào, đo và ghi sự phân bố nhiệt độ trong giới hạn không gian bị chiếm chỗ bởi mẫu thử. Dao động nhiệt độ giữa các cặp nhiệt điện không quá ± 10 °C.

7.6  Nung mẫu thử

Tốc độ tăng nhiệt độ của lò nung được quy định như sau:

a) đối với nhiệt độ thí nghiệm đến 1250 °C

- từ nhiệt độ phòng đến dưới 50 °C so với nhiệt độ thí nghiệm: từ 5 °C/min đến 10 °C/min;

- 50 °C cuối: từ 1 °C/min đến 5 °C/min.

b) đối với nhiệt độ thí nghiệm trên 1250°C

- từ nhiệt độ phòng đến 1200 °C: từ 5 °C/min đến 10 °C/min;

- từ 1200 °C đến dưới 50 °C so với nhiệt độ thí nghiệm: từ 2 °C/min đến 5 °C/min.

- 50 °C cuối: từ 1 °C/min đến 2 °C/min.

c) đối với lò ga, đối với nhiệt độ thí nghiệm cao hơn hoặc bằng 1500 °C:

- từ nhiệt độ phòng đến 1200 °C: từ 5 °C/min đến 20 °C/min;

- từ 1200 °C đến dưới 50 °C so với nhiệt độ thí nghiệm: từ 2 °C/min đến 5 °C/min.

- 50 °C cuối: từ 1 °C/min đến 2 °C/min.

Đối với vật liệu silíc cách nhiệt, tốc độ nâng nhiệt từ nhiệt độ phòng đến 500°C không vượt quá 1°C/min để tránh nứt vỡ.

7.7  Duy trì nhiệt độ thí nghiệm

Duy trì nhiệt độ thí nghiệm ghi trên ba cặp nhiệt điện(xem 5.2) với sai số ± 10 °C trong thời gian 12 h.

Giá trị trung bình của ba nhiệt độ đo trên được xem là nhiệt độ thí nghiệm thực tế.

CHÚ THÍCH 3: Thời gian lưu nhiệt có thể thay đổi tùy theo yêu cầu cụ thể, các thay đổi này phải ghi trong báo cáo thử nghiệm.

7.8  Lấy mẫu không khí trong lò

Lấy mẫu không khí trong lò gas ở vùng xung quanh mẫu thử tại một số thời điểm trong các giai đoạn nung quy định ở 7.6, 7.7 và xác định hàm lượng oxy.

7.9  Làm nguội

Tắt lò và làm nguội với tốc độ tự nhiên của lò, các mẫu thử được làm nguội trong lò.

7.10  Đo mẫu sau khi nung

Ghi chép ngoại quan của mẫu thử. Đo khoảng cách giữa hai mặt đối diện của mỗi mẫu thử như mô tả trong 7.2. Trong trường hợp các phép đo thực hiện trước khi mẫu thử làm nguội tới nhiệt độ môi trường, nhiệt độ của mẫu thử phải được ghi vào báo cáo.

8  Biểu thị kết quả

Độ co, nở phụ cũng như sự thay đổi kích thước của viên mẫu, ΔL, được tính theo % của chiều dài ban đầu L₀, tức là 100x ΔL/L₀. Tính toán sự thay đổi kích thước với bốn vị trí đo.

Báo cáo tăng chiều dài dương là dương (+), giảm khi là âm (-)

Báo cáo từng giá trị được tính toán đối với mỗi mẫu thử, cùng với giá trị trung bình.

9  Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm bao gồm các thông tin sau:

a) tất cả các thông tin cẩn thiết để xác định mẫu thử nghiệm, tức là mô tả vật liệu được thí nghiệm (nhà sản xuất, loại, số lô);

b) viện dẫn tiêu chuẩn này (TCVN 12207:2021)(ISO 2477:2005);

c) chi tiết của phương pháp sử dụng, bao gồm:

1) số viên mẫu thí nghiệm(xem 6.1),

2) số mẫu thử trên mỗi viên mẫu (xem 6.2.1),

3) kích thước mẫu thử, vị trí mẫu trong viên mẫu (xem 6.2),

4) loại lò nung sử dụng (5.1),

5) hàm lượng oxy trong không khí lò, nếu cần (xem 7.8),

6) quy trình nung sử dụng,

7) nhiệt độ thử nghiệm đề nghị (xem 7.4),

8) nhiệt độ thử nghiệm thực tế trung bình (xem 7.7),

9) thời gian tại nhiệt độ thực tế trung bình (xem 7.7);

d) kết quả thí nghiệm bao gồm:

1) ngoại quan của mẫu thử sau khi nung (xem 7.10),

2) các kết quả riêng biệt và giá trị trung bình của độ co, nở theo phần trăm dương hay âm, được tính theo quy định trong Điều 8 đối với mỗi mẫu thử của mỗi viên mẫu,

3) nhiệt độ của mẫu thử nếu cao hơn nhiệt độ phòng khi đo;

e) tên cơ sở thử nghiệm;

f) bất kỳ sai lệch so với quy định;

g) bất kỳ sự bất thường quan sát trong quá trình thí nghiệm;

h) ngày thí nghiệm.

 

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] TCVN 7453:2004(ISO 836), Vật liệu chịu lửa - Thuật ngữ và định nghĩa;

[2] ISO 5019-1, Gạch chịu lửa - Kích thước - Phần 1: Gạch chữ nhật;

[3] ISO 5022, Sản phẩm chịu lửa định hình - Lấy mẫu và nghiệm thu mẫu;

[4] EN 1094-6, Sản phẩm chịu lửa cách nhiệt - Phần 6: Xác định độ co, nở phụ sau nung.