金屬學(xué)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《垃圾焚燒爐用碳化硅制品》編制說明.docx

1、金屬學(xué)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)垃圾焚燒爐用碳化硅制品編制說明標(biāo)準(zhǔn)制定工作組2021年4月5. 2抽樣及合格判定規(guī)則制品的抽樣和驗(yàn)收按GB/T 10325的執(zhí)行。體積密度、顯氣孔率、常溫耐壓 強(qiáng)度、常溫抗折強(qiáng)度為驗(yàn)收檢驗(yàn)項(xiàng)目。復(fù)驗(yàn)時(shí)單值允許偏差應(yīng)符合表7的規(guī)定。異型制品的檢驗(yàn)用同材質(zhì)的泥料和生產(chǎn)工藝制成標(biāo)型磚作為檢驗(yàn)樣磚。6. 包裝、標(biāo)志、運(yùn)輸、存儲(chǔ)及質(zhì)量證明書6.1包裝、標(biāo)志、運(yùn)輸和存儲(chǔ)按GB/T 16546的規(guī)定進(jìn)行6.2產(chǎn)品出廠時(shí)，應(yīng)附有供方質(zhì)量監(jiān)督部門簽發(fā)的質(zhì)量證明書，載明供方名 稱、需方名稱、產(chǎn)品名稱、牌號(hào)、批號(hào)、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)日期及理化指標(biāo)；使用 說明書中載明使用方法、注意事項(xiàng)和質(zhì)保期等五、涉及專

2、利情況本標(biāo)準(zhǔn)不涉及任何專利。六、與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系本標(biāo)準(zhǔn)的制定符合國家法律法規(guī)要求，未發(fā)現(xiàn)有涉及知識(shí)產(chǎn)權(quán)的問題。七、標(biāo)準(zhǔn)的屬性根據(jù)我國標(biāo)準(zhǔn)性質(zhì)的劃分，建議本標(biāo)準(zhǔn)為推薦性標(biāo)準(zhǔn)。A標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)水平本標(biāo)準(zhǔn)制定結(jié)合生產(chǎn)和使用實(shí)際，以及國內(nèi)先進(jìn)生產(chǎn)企業(yè)和客戶的先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn), 可方便、完整地為生產(chǎn)者和使用者提供參考和選擇。目前該標(biāo)準(zhǔn)處于國內(nèi)領(lǐng)先水 平。（規(guī)范性）碳化硅質(zhì)耐火材料抗氧化性試驗(yàn)方法1范圍1.1本文件規(guī)定了碳化硅質(zhì)耐火材料抗氧化性試驗(yàn)方法的原理、設(shè)備、試樣、試驗(yàn)步驟、結(jié) 果計(jì)算、精密度和偏差、試驗(yàn)報(bào)告等內(nèi)容。1.2本文件適用于評(píng)價(jià)碳化硅質(zhì)耐火材料在水蒸氣和純氧（V水蒸氣：V純氧

3、=8:2）混合氣氛中的 高溫抗氧化性，可用于指導(dǎo)產(chǎn)品開發(fā)和潛在有氧化現(xiàn)象應(yīng)用場(chǎng)合的相關(guān)比較。該試驗(yàn)方法的 可變性很大，不主張用作仲裁試驗(yàn)方法。1.3本文件沒有規(guī)定使用中所有與安全有關(guān)的事項(xiàng)。本文件的使用者有責(zé)任預(yù)先建立適當(dāng)?shù)?人身安全條例并確定其限定的范圍。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中：注日期 的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括 所有的修改單）適用于本文件。GB/T 2997致密定形耐火制品體積密度、顯氣孔率和真氣孔率試驗(yàn)方法YB/T 5200致密耐火澆注料顯氣孔率和體積密度試驗(yàn)方法3術(shù)語和定

4、義本文件沒有需要界定的術(shù)語和定義。4原理將試樣放置于高溫水蒸氣和純氧（V水蒸氣：V純氧=8:2）混合氣氛中，保溫300h后，測(cè)定 試樣試驗(yàn)前后體積變化，并以此作為衡量碳化硅質(zhì)耐火材料抗氧化性好壞的依據(jù)，體積變化 越小，材料抗氧化性越好。5設(shè)備5. 1加熱室：氣氛可控的馬弗爐膛。加熱室的大小和熱源可自行選擇。加熱室內(nèi)的溫度至少 應(yīng)達(dá)到1200C,爐膛溫度允許偏差為15Co注：馬弗爐膛推薦用碳化硅質(zhì)耐火材料作加熱室內(nèi)用的材料，也可采用其它合適的耐火材料。5.2儀表：使用可實(shí)現(xiàn)5.1要求的合適儀表來控制并記錄加熱室內(nèi)溫度。熱電偶位置推薦 為試樣正中上方25 mm以內(nèi)。6試樣6. 1試樣尺寸：沿平行于

5、標(biāo)磚230mmx65 mm平面或114 mmx65 mm平面切取四分之一塊 磚。另一種可供選擇的試樣為165 mmxll4 mmx22 mm的片磚或其它適當(dāng)?shù)男螤睢?.2每種條件需三個(gè)試樣。7試驗(yàn)步驟7. 1按照GB/T2997、YB/T 5200的規(guī)定，測(cè)量每個(gè)試樣的重量和體積，分別精確到0.1 g和 0.1 cm3o7.2將試樣放入加熱室并將其密封。7. 3將加熱室加熱到規(guī)定的試驗(yàn)溫度（800C、900C、1000C 1100C、1200C）后，將蒸 汽和純氧混合氣體（P水蒸氣:P純氧=8:2）氧化介質(zhì)以每小時(shí)（26 kg蒸汽+3.2 m3純氧（壓力O.IMPa, 純度0299%） /立方

6、容積的速率通入加熱室（5.1）,蒸汽和純氧混合氣體在加熱室內(nèi)應(yīng)均 勻分布。當(dāng)需要評(píng)價(jià)產(chǎn)品的抗氧化性時(shí)，建議選用900C 1000C 1100C中至少一個(gè)溫度 下的試驗(yàn)結(jié)果。7.4在規(guī)定的溫度下保溫300 h后，關(guān)掉蒸汽和氧氣源，然后關(guān)掉熱源。待試樣冷卻后，用 與7.1同樣的方法測(cè)量試樣的重量和體積，并計(jì)算體積密度。8結(jié)果計(jì)算碳化硅耐火材料的抗氧化性以試樣的體積變化表示，數(shù)值以計(jì)，按式（1）計(jì)算：體積變化，% =（% &）xi00（1）No式中：No一一抗氧化試驗(yàn)前試樣的體積，單位為立方厘米（cm3）oVn一一抗氧化試驗(yàn)后試樣的體積，單位為立方厘米（cm3）；9精密度和偏差9.1同設(shè)備不同次試驗(yàn)

7、數(shù)據(jù)與分析在同一設(shè)備重復(fù)三次測(cè)試了六種碳化硅質(zhì)耐火材料的各三個(gè)試樣，測(cè)量變量為體積變化, 試驗(yàn)溫度為1000C o9.2精密度在93.3%概率水平上，如果觀測(cè)值的兩個(gè)平均值之差等于或超過表1列出的臨界差， 則被認(rèn)為有顯著差異。表1臨界差值舉例每一平均值的觀測(cè)次數(shù)平均值之間的臨界差，測(cè)量單位氮化硅結(jié)合SiC30.92氮化硅/氧氮化硅結(jié)合SiC31.02Sialon 結(jié)合 SiC31.31二氧化硅結(jié)合SiC311.89自結(jié)合SiC31.44SiC澆注料312.889.3偏差由于不能用一種可接受的對(duì)比方法建立這些材料體積膨脹的真值或標(biāo)準(zhǔn)值，因此不能對(duì) 偏差做出合理的描述。10試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括以

8、下內(nèi)容：a）試驗(yàn)項(xiàng)目的名稱；b）試驗(yàn)日期；c）試驗(yàn)所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)；d）試驗(yàn)材料的說明（制造廠家、品種、批號(hào)等）；e）樣品數(shù)量和取樣數(shù)量；f）試驗(yàn)溫度；g）試樣試驗(yàn)前后的外觀；h）試樣體積變化的單值和平均值。垃圾焚燒爐用碳化硅制品編制說明一、任務(wù)來源根據(jù)中國金屬學(xué)會(huì)2019 161號(hào)文件通知，垃圾焚燒爐用碳化硅制品列入 團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)制定計(jì)劃。該標(biāo)準(zhǔn)由中鋼集團(tuán)洛陽耐火材料研究院有限公司等負(fù)責(zé)起草, 由中國金屬學(xué)會(huì)歸口。二、主要工作過程2.1預(yù)研階段（項(xiàng)目前期的調(diào)研、信息收集、匯總和分析）時(shí)間：2019年10月-2020年6月本階段所做的主要工作：成立了垃圾焚燒爐用碳化硅制品團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編制工作組，明確成員分

9、工和 工作時(shí)間進(jìn)度等。對(duì)垃圾焚燒爐用碳化硅制品的市場(chǎng)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)、近年來產(chǎn) 品的質(zhì)量控制情況、技術(shù)參數(shù)及產(chǎn)品使用情況等進(jìn)行搜集，并進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)驗(yàn) 證。通過調(diào)研，工作組確定將氮化物結(jié)合碳化硅和氧化物結(jié)合碳化硅制品作為本 標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試對(duì)象。通過對(duì)國內(nèi)生產(chǎn)廠家系列碳化硅制品外觀、尺寸、物理性能、 產(chǎn)量等的調(diào)研和測(cè)試形成了本標(biāo)準(zhǔn)草案。制定本標(biāo)準(zhǔn)的目的是統(tǒng)一垃圾焚燒爐用 碳化硅制品的技術(shù)要求，為產(chǎn)品的應(yīng)用提供設(shè)計(jì)和選用依據(jù)，同時(shí)規(guī)范垃圾焚燒 爐用碳化硅制品的供應(yīng)市場(chǎng)。2.2起草階段（形成征求意見稿）時(shí)間:2020年7月-2021年4月本階段所做的主要工作：匯總分析了收集到的各種技術(shù)參數(shù)，確定了垃圾焚燒

10、爐用碳化硅制品的分類, 產(chǎn)品的技術(shù)及尺寸指標(biāo)要求等內(nèi)容，經(jīng)過多次反復(fù)討論，于2021年4月份完成 了標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿和編制說明等文件。三、編制依據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)的編制原則本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T 1.1-2020給出的規(guī)則起草。垃圾焚燒爐用碳化硅制品是采用碳化硅顆粒和細(xì)粉、硅粉、添加劑及其他輔 料經(jīng)混料、困料、成型、干燥、燒成等工序制備而成，它具有體積穩(wěn)定性好、導(dǎo) 熱率高等特點(diǎn)目前國內(nèi)外均有不少廠家在生產(chǎn)垃圾焚燒爐用碳化硅制品，它主要應(yīng)用于城 市生活垃圾焚燒爐的高溫裝置一垃圾焚燒爐的內(nèi)襯上。歐美等發(fā)達(dá)國家90%以上 垃圾焚燒爐的內(nèi)襯均使用碳化硅制品，其能效高、壽命長，運(yùn)行壽命基本都在5 年以上；國內(nèi)垃圾焚燒爐

11、內(nèi)襯目前主要選材為澆注料產(chǎn)品，相比較碳化硅制品, 澆注料抗高溫水蒸氣氧化的體積穩(wěn)定性偏差，導(dǎo)熱率偏低，導(dǎo)致國內(nèi)垃圾焚燒爐 普遍能效偏低、壽命偏短，基本8-10個(gè)月就需停爐維修。參考?xì)W美等發(fā)達(dá)國家 垃圾焚燒爐的發(fā)展歷程，隨著我國環(huán)保政策的日益趨嚴(yán)，國內(nèi)垃圾焚燒爐內(nèi)襯升 級(jí)換代選用碳化硅制品也是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。但目前國內(nèi)外在垃圾焚燒爐用碳化硅制品產(chǎn)品性能指標(biāo)、規(guī)格等選用上缺少 相關(guān)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，各廠家規(guī)格不一，產(chǎn)品性能參差不齊，給使用單位和設(shè)計(jì)單位造 成諸多不便。因此亟需制定標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范垃圾焚燒爐用碳化硅制品的供應(yīng)市場(chǎng)，為 產(chǎn)品應(yīng)用提供設(shè)計(jì)選用依據(jù)。四、標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容說明為使垃圾焚燒爐用碳化硅制品的各項(xiàng)技

12、術(shù)指標(biāo)更加科學(xué)、合理，符合生產(chǎn)及 實(shí)際使用要求，編制組根據(jù)所收集的生產(chǎn)企業(yè)和用戶的數(shù)據(jù)，進(jìn)行總匯分析，對(duì) 該類碳化硅耐火材料的分類、技術(shù)要求及尺寸指標(biāo)等內(nèi)容進(jìn)行了確定。本標(biāo)準(zhǔn)主要包括垃圾焚燒爐用碳化硅制品的術(shù)語和定義、牌號(hào)、技術(shù)要求、 試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸、存儲(chǔ)等內(nèi)容。規(guī)定的碳化硅制品適合 垃圾焚燒爐內(nèi)長期使用。標(biāo)準(zhǔn)具體內(nèi)容如下：1. 術(shù)語和定義本標(biāo)準(zhǔn)適用于在垃圾焚燒爐長期使用的碳化硅制品。GB/T 18930規(guī)定的術(shù)語 和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。2. 產(chǎn)品的分類垃圾焚燒爐用碳化硅制品按照成分和性能級(jí)別劃分為LF-DT1、LF-DT1 +、LF-DT2、LF-DT2+、LF-YT1

13、LF-YT2 六個(gè)牌號(hào)。其中，L、F、D、Y、T 分 別為“垃、焚、氮、氧、碳”的漢語拼音首字母，分別代表“垃圾”、“焚燒爐”、 “氮化物結(jié)合”、“氧化物結(jié)合”、“碳化硅”，+”代表更好的性能。3. 技術(shù)要求的確定3.1垃圾焚燒爐用碳化硅制品理化性能指標(biāo)通過對(duì)國內(nèi)、國外主要生產(chǎn)廠家不同牌號(hào)制品的調(diào)研、測(cè)試、統(tǒng)計(jì)分析，并 給出了各廠家垃圾焚燒爐用碳化硅制品理化性能的統(tǒng)計(jì)情況。下表1-表6分別給出了國內(nèi)外部分廠家垃圾焚燒爐用六個(gè)牌號(hào)碳化硅制品 各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的典型值。表1.國內(nèi)外廠家LF-DT1產(chǎn)品理化指標(biāo)典型值項(xiàng) 目國內(nèi)廠家1國內(nèi)廠家2國內(nèi)廠家3國外廠家A國外廠家B體積密度/ (g-cm-3)2.

14、722.702.642.682.65顯氣孔率 /%14.214.016.015.115.0常溫耐壓強(qiáng)度 /MPa176182170216192常溫抗折強(qiáng)度/MPa4543424752導(dǎo)熱系數(shù) (1000C) /(W-nr-K-1)18.018.017.817.519.2抗氧化性（AV%） /%2.352.553.302.602.90化學(xué)成 分/%wC)74.273.573.275.076.5w (N)7.17.08.57.26.8w(Fe2O3)0.500.550.450.650.50表2.國內(nèi)外廠家LF-DT1+產(chǎn)品理化指標(biāo)典型值項(xiàng) 目國內(nèi)廠家1國外廠家A國外廠家B體積密度/ (gcm-3)

15、2.712.702.70顯氣孔率/%12.512.713.1常溫耐壓強(qiáng)度 /MPa172226190常溫抗折強(qiáng)度/MPa455348導(dǎo)熱系數(shù)（1000C）/17.018.017.0抗氧化性（AV%） /%0.800.370.65化學(xué)成分/%wC)73.576.875.6w (N)7.25.96.2w (Fe2O3)0.500.600.50表3.國內(nèi)外廠家LF-DT2產(chǎn)品理化指標(biāo)典型值項(xiàng) 目國內(nèi)廠家1國內(nèi)廠家2國外廠家A體積密度/ (gcm-3)2.722.652.72顯氣孔率/%14.217.013.8常溫耐壓強(qiáng)度 /MPa170160244常溫抗折強(qiáng)度/MPa434045導(dǎo)熱系數(shù)(1000C

16、)/(WmK-i)19.020.120.3抗氧化性（AV%） /%2.402.952.70化學(xué)成分/%w (SiC)83.080.584.0w (N)3.64.04.2w (Fe2O3)0.500.450.48表4.國內(nèi)外廠家LF-DT2+產(chǎn)品理化指標(biāo)典型值項(xiàng) 目國內(nèi)廠家1國外廠家A體積密度/ （gem；）2.722.70顯氣孔率/%12.513.2常溫耐壓強(qiáng)度 /MPa175180常溫抗折強(qiáng)度/MPa4540導(dǎo)熱系數(shù)(1000C)/ (W-m-K1)18.019.0抗氧化性（AV%） /%0.820.65化學(xué)成分/%wC)81.582.0w (N)4.03.9W 際2。3）0.30.2表5.

17、國內(nèi)外廠家LF-YT1產(chǎn)品理化指標(biāo)典型值項(xiàng) 目國內(nèi)廠家1國內(nèi) 廠家2國內(nèi)廠家3國外 廠家A國外廠家B體積密度/ (gcm-3)2.422.452.512.502.47顯氣孔率/%16.616.016.115.015.7常溫耐壓強(qiáng)度 /MPa8011984127172導(dǎo)熱系數(shù) (1000C) /(Wm-iK-i)7.88.59.78.58.2化學(xué)成分/%w(SiC)51.264.973.571.662.3w (SiO2)32.525.015.819.526.5w (AI2O3)10.65.35.04.06.8w(Fe2O3)1.61.21.01.21.5表6.國內(nèi)外廠家LF-YT2產(chǎn)品理化指標(biāo)典

18、型值項(xiàng) 目國內(nèi) 廠家1國內(nèi)廠家2國內(nèi)廠家3國外廠家A國外廠家B體積密度/ (gcm-3)2.682.782.632.612.60顯氣孔率 /%14.511.015.516.316.8常溫耐壓強(qiáng)度 /MPa150180120110100導(dǎo)熱系數(shù)(1000C)/(WmK-i)14.015.012.512.0化學(xué)成 分/%w (SiC)86.588.683.585.081.7w (SiO2)7.67.06.58.09.5W (AI2O3)0.50.41.51.02.5w (Fe2O3)0.30.30.81.20.5通過對(duì)國內(nèi)外部分廠家垃圾焚燒爐用碳化硅制品理化性能指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)和總結(jié)，從而確定了本標(biāo)準(zhǔn)合

19、適的理化指標(biāo)，具體指標(biāo)見下表7表7垃圾焚燒爐用碳化硅制品性能指標(biāo)項(xiàng) 目LF-DT1LF-DT1+LF-DT2LF-DT2+LF-YT1LF-YT2化學(xué)成 分/%*w C)707080805080*w(N)5.55.52.82.8-w (SQ)W.-36.010.0W (AI2O3)w-12.03.0w (Fe2O3)w0.70.70.70.72.02.0*體積密度/ (g-cm-3)2.652.652.652.652.402.60*顯氣孔率 /%w161516151918*常溫耐壓強(qiáng)度 /MPaN15015015015080100常溫抗折強(qiáng)度/MPaA40404040-導(dǎo)熱系數(shù) (10000)

20、 /(Wm-iK-i)氧化性（爵/%） /%W3.01.03.01.0-.帶*項(xiàng)為必檢項(xiàng)目說明：(1) 碳化硅制品常溫抗折強(qiáng)度與耐壓強(qiáng)度有一定關(guān)聯(lián)性，導(dǎo)熱系數(shù)與碳化硅含 量有關(guān)聯(lián)性，抗氧化性的檢測(cè)耗時(shí)長、成本高，碳化硅質(zhì)耐火材料抗氧化性試驗(yàn) 方法(附錄A)本身可變性很大，并不主張用作仲裁試驗(yàn)方法；化學(xué)指標(biāo)中，Si02 和AI2O3含量隨氧化物結(jié)合碳化硅產(chǎn)品結(jié)合相的不同設(shè)計(jì)會(huì)有較大的差異，碳化 硅制品Fez。,主要來源于原料雜質(zhì)，且在焚燒爐應(yīng)用環(huán)境中不屬于關(guān)鍵指標(biāo)，因 此，以上幾項(xiàng)指標(biāo)均未列入必檢項(xiàng)目，供需雙方可根據(jù)實(shí)際情況商量決定是否需 要檢驗(yàn)。(2) 各項(xiàng)性能指標(biāo)復(fù)

21、驗(yàn)時(shí)單值允許偏差值參考了國標(biāo)GB/T23293氮化物結(jié)合 耐火制品及其配套耐火泥漿中氮化物結(jié)合耐火制品理化指標(biāo)復(fù)驗(yàn)時(shí)單值允許偏 差相關(guān)規(guī)定。3.2垃圾焚燒用碳化硅制品尺寸允許偏差及外觀要求垃圾焚燒用碳化硅普通制品的尺寸偏差及外觀要求根據(jù)GB/T10326定形 耐火制品尺寸、外觀及斷面的檢查方法中規(guī)定、并參考GB/T23293氮化物 結(jié)合耐火制品及其配套耐火泥漿中有關(guān)氮化物耐火制品尺寸偏差及外觀要求描 述確定。對(duì)于異型、特型等形狀極復(fù)雜的外觀尺寸及允許偏差參照本標(biāo)準(zhǔn)或供需雙方 協(xié)商確定。表8垃圾焚燒爐用碳化硅制品尺寸允許偏差及外觀要求單位為mm項(xiàng)B指標(biāo)尺寸允許偏差長度、寬度W3001.03015002.0厚度W1001.01011.5扭曲長度W300W1.03001.5