本發(fā)明涉及耐火泥漿測試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐火泥漿粘接時間測試儀及測試方法。

背景技術(shù)：

“粘接時間”是反映耐火泥漿施工性能的重要指標。目前耐火泥漿粘接時間的測定是根據(jù)GB/T 22459.3-2008(ISO 13765-3:2004)標準規(guī)定的試驗方法進行的，該測試方法的主要步驟是：在烘干后的耐火磚230mm×114mm的面上涂抹攪拌好的耐火泥漿，每塊耐火磚的縱向端面應(yīng)相互平行，允許誤差±1mm；橫向端面也應(yīng)相互平行，允許誤差0.5mm，在泥漿涂層上旋轉(zhuǎn)兩根隔棒，隔棒平行于114mm的棱，且距兩棱各30mm，然后放上另一塊磚；用手輕壓上面的一塊磚，沿230mm長度方向來回揉動，直到磚縫達到3mm；抽出隔棒，注意不破壞磚縫，除去邊緣多余的泥漿，啟動秒表，沿230mm長度方向來回揉動上面一塊磚，揉動時不能破壞泥漿接縫，當磚不能再揉動時，記錄所用時間，單位為秒。

該標準所述的測試方法是一種完全依靠人工的試驗方法，手動揉動磚的幅度和頻率、揉動時泥漿層厚度的控制、何種情況下認為磚不能再揉動，都只能憑試驗者的感覺確定。因為耐火泥漿粘接時間測定結(jié)果與上述各項因素都有密切關(guān)系，而這些因素都是受試驗者的操作手法和感覺來控制的，直接導致了不同實驗室、不同試驗者得到的測試結(jié)果存在非常大的偏差；尤其是當測試的耐火泥漿有觸變性的時候，測試結(jié)果偏差就更大，最大偏差會達到1-2分鐘甚至更長。而對耐火泥漿粘接時間的要求通常為1-3分鐘，因此如此大的檢測結(jié)果偏差是不能允許的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種耐火泥漿粘接時間測試儀及測試方法，采用專用儀器進行耐火泥漿粘接時間測試，且測試過程完全符合國家標準規(guī)定；其消除了測試中的人為不確定因素，大大提高了測試精度；試驗條件可量化，能夠更準確地反映耐火泥漿的實際使用狀態(tài)；應(yīng)用本發(fā)明還可對耐火泥漿粘接干涸過程中泥漿流變學特性進行觀測和分析，確定其是否具有觸變性，從而更準確地評價耐火泥漿的施工性能。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種耐火泥漿粘接時間測試儀，包括機架、下磚安放車、上磚固定架、驅(qū)動裝置及走紙記錄儀；所述機架上部平面設(shè)有軌道，下磚安放車可沿軌道往復移動，測試用下磚通過鎖緊機構(gòu)一固定在下磚安放車上；下磚安放車兩端對稱地設(shè)有重力砣裝置；上磚固定架安裝在下磚安放車上方，測試用上磚通過鎖緊機構(gòu)二固定在上磚固定架上；上磚固定架兩側(cè)設(shè)分別設(shè)滑動托架，滑動托架底部分別設(shè)支撐架；滑動托架由托架和滑動桿組成，滑動桿可沿支撐架上的滑套滑動；其中一個滑動桿連接驅(qū)動裝置；走紙記錄儀由記錄筆和自動走紙器組成，記錄筆固定在上磚固定架或滑動托架上，下磚安放車上與記錄筆對應(yīng)的位置設(shè)有自動走紙器。

所述重力砣裝置由重力砣、定滑輪、鋼絲繩、撥片和固定擋板組成，撥片與下磚安放車固定連接并可隨之移動，定滑輪固定在支撐架上，鋼絲繩一端連接重力砣，另一端依次穿過定滑輪、撥片后與固定擋板固定連接；軌道兩側(cè)的機架上分別設(shè)立板，立板上開設(shè)通槽供撥片通過，固定擋板設(shè)置在立板內(nèi)側(cè)。

所述鎖緊機構(gòu)一和鎖緊機構(gòu)二均為螺旋鎖緊鈕。

所述驅(qū)動裝置為曲柄連桿機構(gòu)，曲柄連接機構(gòu)由圓盤和連桿組成；圓盤上沿周向開設(shè)多個鉸接孔，每個鉸接孔具有不同的回轉(zhuǎn)半徑；連桿一端與滑動桿鉸接，另一端與圓盤上的一個鉸接孔鉸接；圓盤采用馬達驅(qū)動或人工驅(qū)動。

所述托架為U形，上磚固定架兩側(cè)與托架插接。

所述重力砣設(shè)有多個重量規(guī)格供選擇，或采用可組合疊加重量的結(jié)構(gòu)形式。

基于一種耐火泥漿粘接時間測試儀的耐火泥漿粘接時間測試方法，包括如下步驟：

a)取2塊烘干后的標形磚A和B；

b)將A磚230×114mm一面放置在下磚安放車上；

c)在A磚朝上的磚面上擺放兩根金屬隔棒，金屬隔棒直徑與泥縫要求厚度一致；金屬隔棒平行于A磚114mm的棱，且距兩棱各30mm；

d)將B磚230×114mm一面對應(yīng)放在A磚上面的金屬隔棒上，將B磚四角與A磚的四角對齊；

e)將上磚固定架從上方套在B磚外側(cè)，上磚固定架的兩側(cè)分別插入托架中；

f)擰緊上磚固定架上的鎖緊機構(gòu)二將上磚固定架與B磚牢固固定在一起；

g)將上磚固定架與B磚整體從托架上取下，撤走A磚上的兩根金屬隔棒；

h)通過試驗時上磚所需揉動幅度，選擇連桿與圓盤上某一回轉(zhuǎn)半徑的鉸接孔鉸接；

i)在A磚上平面均勻涂抹攪拌好的耐火泥漿，泥漿厚度大于泥縫要求厚度；

j)將兩根金屬隔棒按步驟c)重新壓放在A磚上面的泥漿層上；

k)將固定有B磚的上磚固定架兩側(cè)重新插入托架中固定，固定好后，B磚230×114mm的磚面壓在A磚上面的泥漿上；

l)用手輕輕推動上磚固定架，揉動按壓B磚使其壓到金屬隔棒上，并使B磚與A磚的四角對齊；停止按壓，抽出金屬隔棒，刮除磚縫外面擠出的泥漿；

m)啟動驅(qū)動裝置、走紙記錄儀和秒表，連桿通過上磚固定架帶動B磚往復移動，觀察A磚的擺動狀態(tài)；

n)記錄A磚開始出現(xiàn)擺動的時間、A磚與B磚相對位移為零的時間或A磚與B磚相對位移接近零且在其后長時間內(nèi)保持不變的起始時間；通常情況下以相對位移為零的時間作為耐火泥漿的粘接時間；如果A磚與B磚間的相對位移減小到一定值并在其后長時間內(nèi)保持該位移值不再變化，說明該耐火泥漿干涸后具有觸變性，以起始時間作為耐火泥漿的粘接時間，具體時間根據(jù)自動記錄儀上的位移變化曲線確定。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1)本發(fā)明完全符合GB/T 22459.3-2008(ISO 13765-3:2004)關(guān)于耐火泥漿粘接時間(粘接穩(wěn)定性，Joint stability)測試的原理和技術(shù)要求；

2)本發(fā)明消除了GB/T 22459.3-2008(ISO 13765-3:2004)規(guī)定的測試條件中人為的不確定因素，大大提高了耐火泥漿粘接時間測試的精確度；

3)本發(fā)明可用于對耐火泥漿粘接干涸過程中泥漿流變學特性的觀測和分析，確定耐火泥漿干涸后是否具有觸變性，能夠更準確地評價耐火泥漿的施工性能。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述耐火泥漿粘接時間測試儀的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明所述重力砣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1.圓盤 2.連桿 3.滑動桿 4.托架 5.金屬隔棒 6.上磚 7.下磚 8.上磚固定架 9.鎖緊機構(gòu)二 10.支撐架 11.鎖緊機構(gòu)一 12.下磚安放車 13.軌道 14.機架 15.重力砣裝置 16.自動走紙器 17.記錄筆 18.重力砣 19.定滑輪 20.鋼絲繩 21.撥片 22.固定擋板 23.立板

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步說明：

如圖1所示，本發(fā)明所述一種耐火泥漿粘接時間測試儀，包括機架14、下磚安放車12、上磚固定架8、驅(qū)動裝置及走紙記錄儀；所述機架14上部平面設(shè)有軌道13，下磚安放車12可沿軌道13往復移動，測試用下磚7通過鎖緊機構(gòu)一11固定在下磚安放車12上；下磚安放車12兩端對稱地設(shè)有重力砣裝置15，使下磚安放車12在無其它外力作用時固定不動；上磚固定架8安裝在下磚安放車12上方，測試用上磚6通過鎖緊機構(gòu)二9固定在上磚固定架8上；上磚固定架8兩側(cè)設(shè)分別設(shè)滑動托架，滑動托架底部分別設(shè)支撐架10；滑動托架由托架4和滑動桿3組成，滑動桿3可沿支撐架10上的滑套滑動；其中一個滑動桿3連接驅(qū)動裝置；走紙記錄儀由記錄筆17和自動走紙器16組成，記錄筆27固定在上磚固定架8或滑動托架上，下磚安放車12上與記錄筆17對應(yīng)的位置設(shè)有自動走紙器16。

所述重力砣裝置15由重力砣18、定滑輪19、鋼絲繩20、撥片21和固定擋板22組成，撥片21與下磚安放車12固定連接并可隨之移動，定滑輪19固定在支撐架10上，鋼絲繩20一端連接重力砣18，另一端依次穿過定滑輪19、撥片21后與固定擋板22固定連接；軌道13兩側(cè)的機架14上分別設(shè)立板23，立板23上開設(shè)通槽供撥片21通過，固定擋板22設(shè)置在立板內(nèi)側(cè)。

所述鎖緊機構(gòu)一11和鎖緊機構(gòu)二9均為螺旋鎖緊鈕。

所述驅(qū)動裝置為曲柄連桿機構(gòu)，曲柄連接機構(gòu)由圓盤1和連桿2組成；圓盤1上沿周向開設(shè)多個鉸接孔，每個鉸接孔具有不同的回轉(zhuǎn)半徑；連桿2一端與滑動桿3鉸接，另一端與圓盤1上的一個鉸接孔鉸接；圓盤1采用馬達驅(qū)動或人工驅(qū)動。

所述托架4為U形，上磚固定架8兩側(cè)與托架4插接。

所述重力砣18設(shè)有多個重量規(guī)格供選擇，或采用可組合疊加重量的結(jié)構(gòu)形式。

基于一種耐火泥漿粘接時間測試儀的耐火泥漿粘接時間測試方法，包括如下步驟:

a)取2塊烘干后的標形磚A和B；

b)將A磚230×114mm一面放置在下磚安放車12上；

c)在A磚朝上的磚面上擺放兩根金屬隔棒5，金屬隔棒5直徑與泥縫要求厚度一致；金屬隔棒5平行于A磚114mm的棱，且距兩棱各30mm；

d)將B磚230×114mm一面對應(yīng)放在A磚上面的金屬隔棒5上，將B磚四角與A磚的四角對齊；

e)將上磚固定架8從上方套在B磚外側(cè)，上磚固定架8的兩側(cè)分別插入托架4中；

f)擰緊上磚固定架8上的鎖緊機構(gòu)二9將上磚固定架8與B磚牢固固定在一起；

g)將上磚固定架8與B磚整體從托架4上取下，撤走A磚上的兩根金屬隔棒5；

h)通過試驗時上磚所需揉動幅度，選擇連桿2與圓盤1上某一回轉(zhuǎn)半徑的鉸接孔鉸接；

i)在A磚上平面均勻涂抹攪拌好的耐火泥漿，泥漿厚度大于泥縫要求厚度；

j)將兩根金屬隔棒5按步驟c)重新壓放在A磚上面的泥漿層上；

k)將固定有B磚的上磚固定架8兩側(cè)重新插入托架4中固定，固定好后，B磚230×114mm的磚面壓在A磚上面的泥漿上；

l)用手輕輕推動上磚固定架8，揉動按壓B磚使其壓到金屬隔棒5上，并使B磚與A磚的四角對齊；停止按壓，抽出金屬隔棒5，刮除磚縫外面擠出的泥漿；

m)啟動驅(qū)動裝置、走紙記錄儀和秒表，連桿2通過上磚固定架8帶動B磚往復移動，觀察A磚的擺動狀態(tài)；

n)記錄A磚開始出現(xiàn)擺動的時間、A磚與B磚相對位移為零的時間或A磚與B磚相對位移接近零且在其后長時間內(nèi)保持不變的起始時間；通常情況下以相對位移為零的時間作為耐火泥漿的粘接時間；如果A磚與B磚間的相對位移減小到一定值并在其后長時間內(nèi)保持該位移值不再變化，說明該耐火泥漿干涸后具有觸變性，以起始時間作為耐火泥漿的粘接時間，具體時間根據(jù)自動記錄儀上的位移變化曲線確定。

本發(fā)明所述一種耐火泥漿粘接時間測試儀的特點如下：

1)在整個試驗過程中始終通過重力砣裝置15用一設(shè)定大小恒定的力將下磚7約束起來，即使上磚6通過火泥帶動下磚7作往復運動時，其約束力也不發(fā)生改變；

2)上、下磚6.7只在水平方向移動，因此上、下磚6.7之間的泥漿層厚度在揉動過程中始終保持不變；

3)設(shè)定好圓盤1與連桿2鉸接點的回轉(zhuǎn)半徑后，揉動上磚6的幅度始終保持恒定，揉動頻率在采用機械驅(qū)動的情況下也能保持恒定；

4)上、下磚6.7之間的相對位移能夠連續(xù)記錄。

施加在下磚安放車12上的約束力，可以通過增加或減少重力砣18的重量或數(shù)量進行調(diào)整，不同種類的耐火泥漿可設(shè)定不同的約束力。約束力大小的設(shè)定依據(jù)是：揉動上磚6時，干涸泥漿的粘結(jié)力能牽動下磚7擺動但不會破壞耐火泥漿對兩磚的粘接。一般情況下，可以根據(jù)輕質(zhì)磚用、重質(zhì)磚用、普通結(jié)合、化學結(jié)合等幾個不同類別的耐火泥漿分別設(shè)置不同的約束力。

往下磚7上表面涂抹耐火泥漿前，先用2根金屬隔棒5設(shè)定上磚6與下磚7之間的最小磚縫尺寸，上磚固定架8通過托架4支撐定位，在下磚7上涂上耐火泥漿并將上磚6壓到設(shè)定的位置后，在整個揉動過程中，上、下磚6.7間的泥縫厚度將保持設(shè)定的厚度不變，無須人工進行控制。

本發(fā)明所述測試儀器上安裝有可記錄兩磚相對位移的走紙記錄儀，試驗過程中上、下兩磚6.7間的位移變化能被連續(xù)記錄。走紙記錄儀的原理是：在下磚安放車12上安裝微型自動走紙器16，在上磚固定架8或滑動托架上安裝裝能在自動走紙的記錄紙上畫上痕跡的記錄筆17，上、下磚6.7間不同步擺動時就會記下一個振幅變化的正弦曲線，上、下磚6.7間同步擺動時就會記下一條直線。該走紙記錄儀不僅能幫助試驗者精確確定粘接時間，還能幫助試驗者分析耐火泥漿的觸變特性。

采用本發(fā)明進行火泥粘接時間試驗時，先在下磚7上涂上耐火泥漿，再壓好上磚6，兩磚之間的間距在試驗過程中將不會再發(fā)生改變。剛開始揉動上磚6時，由于耐火泥漿的粘接力小于重力砣裝置15施加在下磚7上的約束力，下磚7將保持不動，兩磚之間的相對位移為最大值，即為揉動上磚6的振幅。隨著時間的推移，處于兩磚之間的耐火泥漿中的水分被磚吸收，耐火泥漿的粘度逐漸增大，耐火泥漿對兩磚的粘接力也逐漸增大。當耐火泥漿的粘接力大于重力砣裝置15施加在下磚7上的約束力時，下磚7將隨上磚6的揉動一起開始擺動，兩磚之間的相對位移開始減小。之后隨著耐火泥漿粘度增大，上磚6的擺動幅度會逐漸增大，兩磚之間的相對位移逐漸減小，最終兩磚會同步擺動，兩磚之間的相對位移等于0。

由于整個試驗過程中所有試驗參數(shù)的均可量化控制，試驗條件的不確定性和人為因素完全得以消除，之前常規(guī)試驗時同一樣品出現(xiàn)很大試驗結(jié)果偏差的情況將不再發(fā)生。另外，由于可以量化設(shè)定試驗條件，也可以做到試驗條件完全模擬實際施工條件，能夠使檢測結(jié)果更準確地反映耐火泥漿在實際使用時的粘接情況。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。