隔熱耐火材料導熱系數(shù)試驗方法(量熱計法)國家市場監(jiān)督管理總局中國國家標準化管理委員會IGB/T37796—2019本標準按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別這些專利的責任。本標準由全國耐火材料標準化技術(shù)委員會(SAC/TC193)提出并歸口。本標準起草單位：中鋼集團洛陽耐火材料研究院有限公司、摩根凱龍(荊門)熱陶瓷有限公司、江蘇中磊節(jié)能科技發(fā)展有限公司、江蘇寶石耐熱科技發(fā)展有限公司、東臺市港泰耐火材料有限公司、中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司。1GB/T37796—2019隔熱耐火材料導熱系數(shù)試驗方法(量熱計法)2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文GB/T2998定形隔熱耐火制品體積密度和真氣孔率試驗方法GB/T8170數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定GB/T16839.1熱電偶第1部分：電動勢規(guī)范和允差GB/T17911耐火纖維制品試驗方法計吸收的熱量，與試樣垂直于熱量傳播方向的截面面積和溫度梯度成正比。本標準測試時需要較大的溫度梯度和穩(wěn)態(tài)條件。4儀器設(shè)備能控制溫度在110℃±5℃。分度值0.1g。見圖1。4.3.2加熱室：見圖2,在中性或氧化性氣氛中加熱室可按照一定升溫曲線加熱到并能穩(wěn)定在1550℃±3℃。一塊不小于342mm×228mm×25mm碳化硅均熱板置于試樣上方，碳化硅板GB/T37796—2019C———圖1導熱系數(shù)測定儀結(jié)構(gòu)示意圖23GB/T37796—2019C——測試磚；C——測試磚；圖2加熱室剖面圖4.3.3量熱計：由金屬銅按照圖3加工而成，量熱計進水和出水通道布局應是依次相鄰。量熱計為76mm×76mm的正方形，有一個入水管接頭和一個出水管接頭。圍繞著量熱計有一個342mm×228mm的內(nèi)防護套，具有兩個入水管接頭和兩個出水管接頭。外層護套從內(nèi)層護套向側(cè)面延伸51mm,垂直延伸至加熱室底部(見圖3)。量熱計與內(nèi)層護套應間隔0.8mm。4.3.4水循環(huán)系統(tǒng)：水循環(huán)系統(tǒng)供給量熱計的水應恒壓和恒溫。進水靜水壓應不小于29.9kPa,進水水溫應盡可能等于室溫，溫差在-1℃至+3℃之間，溫度變化率不應超過0.5℃/h。通過調(diào)節(jié)閥穩(wěn)定量熱計進出水量，試驗期間變化不超過±1%。4.3.5測定試樣溫度的熱電偶及儀表：根據(jù)測量需要選用合適的K型或S型熱電偶，且滿足GB/T16839.1的要求；用誤差不大于±0.05mV的電位差計來測定熱電偶的電動勢。4.3.6測定量熱計中水溫升高的熱電偶及儀表：應采用一種多對示差熱電偶測量量熱計的水溫升高，其精度不低于流經(jīng)量熱計水溫升高值的1%。熱電偶至少要插入入口水管和出口水管內(nèi)89mm,接點離量熱計底部的距離不大于6mm。測量10對銅-康銅示差熱電偶電動勢時的電位計量程為0mV~2mV,儀表誤差不大于±0.01mV。4.3.7測定量熱計和內(nèi)防護套之間溫差的熱電偶及儀表：經(jīng)校正的10對銅-康銅示差熱電偶放置在量熱計和內(nèi)防護套內(nèi)，用于測量量熱計和內(nèi)防護套之間溫差。試驗期間，此溫差不大于±0.03℃。測量熱電偶電動勢的電位計量程為0mV～2mV,儀表誤差不大于±0.01mV。4A—A—A剖面圖圖3量熱計和保護套結(jié)構(gòu)示意圖5試樣制備5.1定形隔熱磚試樣由3塊228mm×114mm×64mm的A型直形磚和6塊228mm×57mm×64mm的B型條形磚組成，3塊A型直形磚228mm×114mm的面和B型條形磚228mm×57mm的面要磨平并平行，厚度差不大于±0.3mm。試樣厚度可根據(jù)實際厚度調(diào)整，但不應超過76mm或低于51mm。彼此接觸的側(cè)面要磨平并與A型直形磚228mm×114mm的面和B型條形磚228mm×57mm的面垂直。5.2耐火纖維及制品試樣切割成456mm×342mm大小的毯或板，試樣可由多層樣品組成，但總厚度不超過76mm。因碳化硅均熱板重力作用而使測量樣品改變體積密度的樣品，可在對角線近角1/4位置打4個孔，用于放置陶瓷支柱支撐碳化硅板，或用不改變試樣體積密度的其他方法。6試驗步驟6.1測試試樣的厚度及體積密度。試樣應在110℃±5℃下干燥，定形隔熱制品的厚度和體積密度的測定按照GB/T2998進行；耐火纖維及制品的厚度和體積密度的測定按照GB/T17911進行。6.2安裝試樣。定形隔熱磚按照圖4所示，將試樣鋪排于加熱室內(nèi)，耐火纖維及制品將試樣直接平鋪5GB/T37796—2019于加熱室內(nèi)。A——A型直形磚；圖4裝樣示意圖6.3安裝試樣測溫熱電偶。定形隔熱磚的測溫熱電偶放置在中間A型直型磚的正中心位置，冷面中心位置和熱面中心位置分別放置一只測溫熱電偶；耐火纖維及制品類的測溫熱電偶按置在試樣對角線中心位置，冷面和熱面分別放置一只熱電偶。若用于測試多層試樣，另應在每個試樣層與層接觸面的中心位置放置一只熱電偶。6.4安裝碳化硅均熱板。碳化硅均熱板應置于中心3塊A型直型磚228mm×342mm的面上。試樣熱面與碳化硅均熱板的間隙應不低于25mm,可以用隔熱磚切成小塊墊在均熱板的四角。耐火纖維及制品類可用陶瓷塊置入打孔位置以將均熱板支撐到底部。6.5關(guān)閉加熱室，開啟供水閥，并給加熱裝置供電，按5℃/min～10℃/min的速率升溫。流經(jīng)量熱計水的流量應保持在80g/min～150g/min之間，采用稱量法測定流量時，在規(guī)定的時間內(nèi)收集到的水的質(zhì)量應不少于200g,精確到±0.1g。流量應恒定，在試驗期間其偏差應在±1%之內(nèi)。爐溫超過800℃6.6在測試期間，應讓試樣達到熱流穩(wěn)定狀態(tài)。量熱計的熱流在2h內(nèi)的變化率小于2%,量熱計和內(nèi)防護套之間的溫差不大于0.03℃,試樣熱面的溫度變化不大于±3℃,進入量熱計的水溫變化不大于0.5℃/h。通常，當熱面溫度發(fā)生一定變化之后使設(shè)備溫度達到平衡需3h或更長時間。注：如果任一上述條件超過規(guī)定的公差會引起明顯的誤差。6.7熱流達到穩(wěn)定狀態(tài)之后，測定試樣的冷熱面溫度、流經(jīng)量熱計水的流量以及量熱計出水和進水的溫度的升高值。在2h內(nèi)，每間隔30min測量一組數(shù)據(jù)，至少取4組，各項值的平均值用來計算對應溫度下的導熱系數(shù)的計算。7結(jié)果計算用式(1)計算導熱系數(shù)，計算結(jié)果按GB/T8170修約，保留小數(shù)點后三位。6GB/T37796—2019k=qL/[A(t?—t?)]……(1)q——單位時間流入量熱計的熱量(量熱計單位時間流過水的質(zhì)量乘以水的溫升和比熱),單位為瓦特(W):L——厚度(熱電偶焊點