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耐火材料抗渣性试验概述：STR GWKZ-17P高温抗渣实验炉

文章出处：洛阳智能高温电阻炉-洛阳赛特瑞智能装备人气：0 发表时间：2026-07-31

该STR GWKZ-17P高温抗渣实验炉设备用于测定耐火制品的抗渣蚀性能。

该STR GWKZ-17P高温抗渣实验炉设备按照标准GB/T 8931《耐火材料抗渣性试验方法》方法二的要求而制造。STR GWKZ-17P高温抗渣实验炉炉体为圆形可翻转式结构，按照有电气摆动装置，保温性能良好，节能效果显著，采用分离式炉底座砖，便于维护。操作简单方便，控温精度高，可自动完成升温、保温等工作，且具故障保护功能。

STR GWKZ-17P高温抗渣实验炉主要技术参数

设备名称	STR GWKZ-17P高温抗渣实验炉
设备型号	STR GWKZ-17P
使用温度 Working temperature(℃)	1600
炉膛尺寸 Hearth size(mm)	φ100×300
升温速率 Heating-up Rate(℃/min)	0～8
炉膛气氛 Atmosphere of the furnace	Air、N₂、Ar
气体流量 Air flow(L/min)	0～10
保温温度精度 Temperature accuracy in soaking(℃)	±2
试样尺寸 Size of sample(mm)	φ30×40
电源 Power supply	380V 50Hz 13kW
重量 Weight(kg)	360

动态渣蚀炉、回转抗渣试验机、熔渣冲刷试验炉、耐火材料高温侵蚀炉、回转渣蚀装置

耐火材料抗渣性试验炉为开展耐火材料抗渣性评价的专用高温试验装置，执行 GB/T 8931《耐火材料抗渣性试验方法》标准，用于模拟高温工况中熔渣与耐火材料相互作用过程，测定耐火材料抗熔渣侵蚀、渗透与剥落性能，应用于耐火原料研究、产品性能检测、工况适配性验证。设备分为静态抗渣试验炉、动态抗渣试验炉。静态坩埚抗渣试验炉提供恒定高温环境，实现熔渣静态浸泡侵蚀试验；动态抗渣试验炉增加相对运动驱动机构，实现试样与熔融渣之间持续相对冲刷，模拟工业连续生产过程。设备主体结构包含炉体外壳、保温炉膛、发热元件、温度测控系统、试样承载装置，可选配气氛供给系统，实现在氧化、惰性气氛条件下开展试验。工作原理：将预制耐火坩埚试样填入指定渣样，放置于炉膛均温区域，按照工艺曲线升温至目标温度并恒温；高温下渣料熔融形成液相，与耐火材料基体发生固相 - 液相界面化学反应，同时熔渣依靠毛细力向耐火材料内部渗透；试验结束冷却后沿中轴线剖开试样，观测剖面侵蚀形貌，测量侵蚀深度、渗透层厚度、蚀损面积，量化评估耐火材料抗渣性能。

耐火材料抗渣性试验概述耐火材料抗渣性试验是模拟高温工况条件，评价耐火材料抵抗液态熔渣化学侵蚀、渗透冲刷与剥离破坏能力的核心高温模拟检测项目，也是判定耐火材料实际高温服役性能的关键试验手段，广泛应用于冶金、水泥、玻璃、有色冶炼、固废焚烧等高温工业领域。在实际生产过程中，钢渣、高炉渣、水泥熟料、熔融玻璃、冶炼熔盐等液态介质引发的熔渣侵蚀，是造成窑炉内衬、钢包、坩埚等耐火衬体失效损毁的主要诱因，仅依靠耐火度、常温力学强度等基础指标无法预判材料现场使用表现，必须借助抗渣性试验开展性能验证。

开展抗渣性试验主要用于横向对比不同材质、不同配方耐火材料的抗侵蚀优劣，研究熔渣组分、试验温度、保温时长对耐火材料损毁程度的影响，预判耐火材料在各类高温窑炉中的服役周期，指导耐火材料新品研发与配方优化，同时为企业现场耐火材料选型、内衬施工方案制定可靠的数据支撑。

现阶段常用试验手段包含静态坩埚抗渣试验、动态旋转坩埚抗渣试验、回转抗渣试验以及科研所用滴渣法等，静态试验多用于常规性能筛查与出厂品控，动态试验能够还原熔渣流动冲刷工况，检测结果更贴合连续化工业生产场景。耐火材料抗渣性试验依托熔渣与耐火材料之间相互作用机理开展，高温环境下液态熔渣将与耐火材料表面发生界面化学反应，熔渣内各类氧化物与耐火基质组分相互作用生成低熔点化合物，持续溶解侵蚀耐火材料基体；与此同时液态熔渣借助毛细作用力沿着耐火材料气孔、晶界向材料内部渗透，形成理化性质与原砖存在明显差异的变质层，在温度波动产生的热应力作用下极易出现开裂、成片剥落，加剧耐火材料损毁。整套试验通过高温加热设备复刻现场温度、渣系环境与保温条件，使熔渣与耐火试样充分接触并完成恒温侵蚀过程；试验结束冷却后剖开试样，通过观测侵蚀形貌、测量侵蚀深度、渗透层厚度、试样失重等参数，实现定性观察与定量分析相结合，客观评判耐火材料抗渣性能等级，为高温工业耐火材料应用提供科学依据。

一、耐火材料抗渣性试验概述

1. 定义

耐火材料抗渣性试验，是模拟高温工况条件，评价耐火材料抵抗液态熔渣化学侵蚀、渗透、冲刷与剥离破坏能力的高温模拟试验，是耐火材料最重要的高温使用性能检测项目之一。

熔渣包含钢渣、高炉渣、水泥窑熟料渣、有色金属冶炼渣、玻璃液、熔盐等高温液态介质。在冶金、水泥、玻璃、垃圾焚烧行业，熔渣侵蚀是造成炉衬损毁、设备寿命缩短最主要原因。常温强度、耐火度指标无法反映材料实际服役表现，必须依靠抗渣性试验进行验证。

2. 试验目的

对比不同配方、不同材质耐火材料的抗渣优劣；
研究熔渣成分、温度、保温时间对耐火材料侵蚀程度的影响；
预测耐火材料在窑炉、钢包、坩埚、回转窑内衬的实际使用寿命；
指导耐火原料配方优化、新品开发；
为工业现场耐火材料选型、施工方案提供试验数据支撑。

3. 常用试验分类（简述）

静态抗渣试验（坩埚法，应用最广）：静态熔渣浸泡侵蚀，适合常规筛选、出厂检验；
动态抗渣试验（旋转坩埚法、回转炉法）：模拟熔渣流动、冲刷，更贴近真实生产；
滴渣法、侵蚀楔法多用于科研机理研究。

二、耐火材料抗渣性试验基本原理

（一）侵蚀机理（熔渣与耐火材料相互作用底层原理）

高温下液态熔渣与耐火固体界面发生两大过程：化学反应 + 物理渗透

化学侵蚀（界面反应）

熔渣中的氧化物（CaO、SiO₂、FeO、Al₂O₃等）与耐火材料基质组分发生固相–液相化学反应，生成低熔点化合物。

例：酸性耐火材料遇碱性熔渣，反应生成低熔点硅酸盐；碱性耐火材料接触酸性渣同样形成易熔物。

生成的低熔相持续溶解耐火材料基体，造成表面逐层溶蚀。

渗透作用（毛细渗透）

液态熔渣在毛细力作用下沿着耐火材料气孔、晶界向材料内部渗透。

渗透带来两个后果：

① 材料内部形成变质层，热膨胀系数与原砖不一致；

② 降温或温度波动时，渗透层与原砖产生热应力，引发剥落、崩裂。

总结损毁路径：熔渣渗透→基质变质→形成变质层→热震作用下成片剥落。

（二）试验模拟原理

试验通过高温加热设备，复现工业三大关键条件：试验温度、熔渣体系、保温时长。

将试样与定量熔渣充分接触，升至设定高温并恒温；
恒温阶段，重现熔渣对耐火材料化学溶蚀 + 毛细渗透全过程；
试验结束自然冷却，剖开试样；
通过测量侵蚀深度、渗透层厚度、蚀损面积、试样失重等指标，定量或半定量评判抗渣性能。

静态坩埚法原理（主流国标方法重点）

将耐火材料加工成标准坩埚试样，坩埚内部装入规定质量的待测渣样。放入高温电炉，升温至试验温度恒温规定时间。

高温下渣熔融成液相，浸泡坩埚内壁；冷却后沿中轴线切开试样，观察剖面侵蚀形貌，测量最大侵蚀深度、渗透层厚度，对比各组样品抗渣水平。

动态抗渣试验补充原理

在静态侵蚀基础上增加相对运动，模拟工业中流动熔渣的机械冲刷效应。流动渣持续更新界面熔渣组分，不断带走反应产物，加速侵蚀；因此动态试验更容易区分材料性能差异，更接近连续冶炼、回转窑工况。

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