隔熱耐火材料導熱系數試驗方法(量熱計法)國家市場監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給出的規則起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構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、江蘇中磊節能科技發展有限公司、江蘇寶石耐熱科技發展有限公司、東臺市港泰耐火材料有限公司、中冶賽迪工程技術股份有限公司。1GB/T37796—2019隔熱耐火材料導熱系數試驗方法(量熱計法)2規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數值修約規則與極限數值的表示和判定GB/T16839.1熱電偶第1部分：電動勢規范和允差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態條件。4儀器設備能控制溫度在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導熱系數測定儀結構示意圖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。外層護套從內層護套向側面延伸51mm,垂直延伸至加熱室底部(見圖3)。量熱計與內層護套應間隔0.8mm。4.3.4水循環系統：水循環系統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。通過調節閥穩定量熱計進出水量，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測定量熱計和內防護套之間溫差的熱電偶及儀表：經校正的10對銅-康銅示差熱電偶放置在量熱計和內防護套內，用于測量量熱計和內防護套之間溫差。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量熱計和保護套結構示意圖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。試樣厚度可根據實際厚度調整，但不應超過76mm或低于51mm。彼此接觸的側面要磨平并與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，耐火纖維及制品將試樣直接平鋪5GB/T37796—2019于加熱室內。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，在規定的時間內收集到的水的質量應不少于200g,精確到±0.1g。流量應恒定，在試驗期間其偏差應在±1%之內。爐溫超過800℃6.6在測試期間，應讓試樣達到熱流穩定狀態。量熱計的熱流在2h內的變化率小于2%,量熱計和內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，當熱面溫度發生一定變化之后使設備溫度達到平衡需3h或更長時間。注：如果任一上述條件超過規定的公差會引起明顯的誤差。6.7熱流達到穩定狀態之后，測定試樣的冷熱面溫度、流經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，每間隔30min測量一組數據，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的計算。7結果計算用式(1)計算導熱系數，計算結果按GB/T8170修約，保留小數點后三位。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量乘以水的溫升和比熱),單位為瓦特(W):L——厚度(熱電偶焊點