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常用耐火砖（含α-β刚玉砖）在0.2 MPa荷重、按GB/T 5989（示差升温法）测得的典型荷重软化温度（RUL，T0.6%/T4%）速查表，方便设计/选材时参考。
常用耐火砖荷重软化温度速查表
| 砖种 | 主要相组成 | 体积密度 g·cm⁻³ | 显气孔率 % | RUL T0.6 % ℃ | RUL T4 % ℃ | 备注（玻璃窑典型部位） |
|---|---|---|---|---|---|---|
| α-β刚玉砖 | ≈99 % Al₂O₃，α+β-Al₂O₃互锁结构 | 3.85–3.90 | ≤3 | ≥1700 | ≥1750 | 溜槽、唇砖、闸板砖，抗玻璃液侵蚀最优 |
| 刚玉莫来石砖 | 75 % Al₂O₃，刚玉+莫来石 | 2.95–3.05 | 12–15 | 1650 | 1700 | 池壁上部、小炉口 |
| 烧结莫来石砖 | 65 % Al₂O₃，莫来石为主 | 2.55–2.65 | 16–18 | 1580 | 1650 | 料道、侧墙 |
| 硅砖 | 鳞石英+方石英 | 1.85–1.95 | 20–22 | 1640 | 1670 | 碹顶、胸墙（酸性气氛） |
| 硅线石砖 | 55 % Al₂O₃，硅线石→莫来石 | 2.45–2.55 | 15–17 | 1550 | 1620 | 供料机、拉管机 |
| 镁铬砖（直接结合） | 方镁石+镁铬尖晶石 | 3.00–3.10 | 14–16 | 1600 | 1650 | 蓄热室上层格子体 |
| 镁铁尖晶石砖 | 方镁石+MF尖晶石 | 3.05–3.15 | 13–15 | 1580 | 1630 | 过渡带、冷却部 |
| 镁碳砖（12 % C） | 方镁石+石墨+抗氧化剂 | 2.90–3.00 | 4–6 | 1550 | 1600 | 电炉渣线（非玻璃窑） |
| 镁砖（97 % MgO） | 方镁石 | 2.95–3.05 | 16–18 | 1560 | 1620 | 蓄热室中层 |
| 碳化硅结合氮化硅砖 | Si3N4结合SiC | 2.65–2.75 | 15–17 | 1750（T0.6 %） | 1800（T4 %） | 水冷栅、喷嘴，抗碱侵蚀 |
| 硅莫砖 | 莫来石+SiC+红柱石 | 2.50–2.60 | 18–20 | 1520 | 1600 | 过渡带、冷却部 |
| 高岭土质大砖 | 45 % Al₂O₃，莫来石+石英玻璃相 | 2.20–2.30 | 20–24 | 1250 | 1300 | 池底大砖，仅作保温层 |
| 耐酸砖 | 30 % Al₂O₃，石英玻璃相 | 2.10–2.20 | 8–10 | 1100 |
玻璃窑工作池、流液洞等与玻璃液直接接触部位,优先选α-β刚玉砖(T4 % ≥1750 ℃),可保证1600 ℃长期荷载下蠕变<0.2 %·a?1。
碹顶高温区若用硅砖,须保证鳞石英转化充分,RUL T4 %可达1670 ℃,但忌碱性蒸气,需配合上层保温。
镁质砖虽耐火度>2000 ℃,却因低熔硅酸盐结合相,RUL仅1550–1650 ℃,设计时须留≥100 ℃安全裕度。
碳化硅结合氮化硅砖RUL最高,但价格昂贵,仅用于极端侵蚀+高热通量局部(如Oxy-fuel窑水冷栅)。
| 标准号 | 名称 | 方法类别 | 加荷/试样/升温 | 报告温度点 | 适用对象 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| GB/T 5989-2023 | 《耐火材料 荷重软化温度试验方法（示差升温法）》 | 示差法（Differential） | 0.20 MPa（致密）或0.05 MPa（隔热）；中心孔圆柱体 Φ50 mm×50 mm，孔Φ12-13 mm；≤500 ℃ 5 K·min⁻¹，＞500 ℃ 10 K·min⁻¹ | T0.5 %、T1 %、T2 %、T5 %（可增T0.6 %、T4 %） | 所有定形致密砖、定形隔热砖 | 国家强制采用，仲裁首选；最高可测1700 ℃ |
| YB/T 370-2016 | 《耐火制品荷重软化温度试验方法（非示差升温法）》 | 非示差法（Non-differential） | 同GB/T 5989尺寸，加荷0.2 MPa；升温 4.5-5.5 K·min⁻¹ | 报告T4 %（习惯称“0.6 %压缩值”） | 烧成致密砖 | 冶金系统仍大量引用，与ISO 1893:2007对应；数据不可与示差法直接比对 |
选用原则
新产品鉴定、政府抽检、对外质保——必须执行 GB/T 5989-2023;
企业内部工艺对比、快速入库——可沿用 YB/T 370-2016,但需在报告中注明方法。
耐火砖荷重软化温度试验炉( STR RUL 1700 ℃ 级)
类型:硅钼棒或 MoSi2 发热体立式管炉;有效均温区 ≥ 100 mm,温差 ≤ ±5 ℃(1700 ℃)。
额定功率:8-12 kW;升温速率 PID 可控 2-15 K·min?1。
加载/测压单元
杠杆-砝码式(传统):杠杆比 25:1,配 0.2 级砝码;总荷载 1960 N(对应 0.2 MPa)。
电动伺服式(新建试验室推荐):伺服电机+滚珠丝杠,闭环控制,荷载精度 ±1 N,可编程分段卸荷,满足 GB/T 5989 ±2 % 要求。
变形/位移测量
示差法:双刚玉管+LVDT(或光栅)位移传感器,分辨率 ≤ 1 μm,全程温度补偿。
非示差法:单侧 LVDT 直接测压棒下移,系统误差 ≤ 0.05 mm。
热电偶与测温
示差法:S 型(Pt-10 %Rh/Pt)或 B 型(30 %Rh/6 %Rh)热电偶,丝径 0.5 mm;符合 GB/T 16839.1-2018 Ⅰ 级精度。
安装:热电偶必须插入试样中心孔底部,与试样内壁贴紧,记录“试样真实温度”。
试样制备辅具
金刚石空心取芯钻(Φ50 mm)、双面磨床(平行度 ≤ 0.02 mm)、游标卡尺(0.02 mm 分度)。
软件与数据链
自动采集:温度-位移曲线实时绘制,可输出 C?(试样变形)、C?(刚玉管膨胀校正)两条曲线,自动给出 T0.5 %、T2 %、T5 %。
报告格式:含原始数据、校正曲线、不确定度评估(按 JJF 1059.1-2022)。
三、试验关键控制点(GB/T 5989-2023 新增)
升温速率:≤500 ℃ 阶段 5 K·min-1,>500 ℃ 可提至 10 K·min-1;任何 10 min 内波动 ≤ 0.5 K·min-1。
荷载误差:全程 ±2 %;试验前须用标准测力仪校准。
试样尺寸:高 50 mm 任意两点差 ≤ 0.2 mm;中心孔偏心 ≤ 0.5 mm。
热电偶校准:每 50 炉或 6 个月(先到为准)用贵金属热电偶检定炉比对一次,误差 ≤ ±1.5 ℃(1500 ℃ 点)。
结果复现:同一砖型、不同日期两次 T4 % 差值 ≤ 12 ℃,否则补做第三方仲裁。
刚玉管弯曲 → 每 10 炉用标准棒复检,弯曲>0.02 mm 即报废。
热电偶污染 → 1500 ℃ 以上每炉结束在氩气中快冷,减少晶粒长大。
砝码锈蚀 → 杠杆式设备须用无磁不锈钢砝码,定期超声清洗。
试样孔偏心 → 采用 V 型夹具+数控钻床,保证孔位同心度 ≤ 0.3 mm。
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