Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 179:1986 quy định phương pháp xác định độ chịu lửa của các loại vật liệu và nguyên liệu chịu lửa. Đây là văn bản kỹ thuật quan trọng giúp đánh giá khả năng chịu nhiệt độ cao của vật liệu mà không bị biến dạng hoặc nóng chảy dưới tác động của nhiệt độ trong các lò công nghiệp. Dưới đây là tóm tắt chi tiết nội dung phần mở đầu và các điều khoản đầu tiên (từ Điều 1 đến Điều 4) của tiêu chuẩn này.
- Phạm vi áp dụng và nguyên lý xác định (Điều 1)
- Tiêu chuẩn này áp dụng cho tất cả các loại vật liệu chịu lửa thành phẩm và nguyên liệu chịu lửa chưa tạo hình.
- Nguyên lý của phương pháp dựa trên việc so sánh mức độ biến dạng (uốn cong) dưới tác động của nhiệt độ cao giữa mẫu thử (được chế tạo thành hình chóp cụt - gọi là côn thử) và các côn tiêu chuẩn (côn đo hỏa độ) có nhiệt độ sụp đổ đã biết trước.
- Độ chịu lửa của vật liệu được xác định bằng số hiệu của côn tiêu chuẩn có sự biến dạng tương đương với mẫu thử trong cùng điều kiện nung nóng quy định.
- Thiết bị và dụng cụ thử nghiệm (Điều 2)
- Lò nung thử nghiệm: Sử dụng lò điện (lò điện trở, lò cảm ứng) hoặc lò gas. Lò nung phải đảm bảo khả năng nâng nhiệt độ đến mức cần thiết theo đúng tốc độ quy định và phải duy trì môi trường khí quyển oxy hóa trong suốt quá trình thử nghiệm để tránh làm sai lệch kết quả do phản ứng khử hóa học.
- Côn tiêu chuẩn (Côn đo hỏa độ): Bộ côn tiêu chuẩn có các số hiệu tương ứng với các mức nhiệt độ sụp đổ khác nhau, được kiểm định nghiêm ngặt về thành phần hóa học và tính chất vật lý để làm mốc so sánh.
- Khuôn chế tạo mẫu: Khuôn bằng kim loại dùng để ép hoặc đúc mẫu thử thành hình chóp cụt có kích thước hình học chính xác theo quy định của tiêu chuẩn.
- Đế đỡ côn: Được làm từ vật liệu chịu lửa có độ chịu lửa cao hơn độ chịu lửa dự kiến của mẫu thử ít nhất là 100 độ C, đồng thời không được xảy ra phản ứng hóa học với mẫu thử và côn tiêu chuẩn ở nhiệt độ cao.
- Quy trình chuẩn bị mẫu thử nghiệm (Điều 3)
- Lấy mẫu và nghiền mẫu: Đối với nguyên liệu hoặc vật liệu dạng cục, tiến hành đập, nghiền nhỏ và đồng nhất mẫu để đảm bảo tính đại diện. Cỡ hạt sau khi nghiền phải đạt độ mịn theo yêu cầu kỹ thuật để đảm bảo tính đồng nhất khi tạo hình côn.
- Tạo hình côn thử: Trộn bột mẫu đã nghiền với chất liên kết tạm thời (như hồ tinh bột, dextrin hoặc nước) để tạo độ dẻo thích hợp, sau đó ép chặt vào khuôn để tạo thành hình chóp cụt. Kích thước của côn thử phải hoàn toàn đồng nhất với kích thước của côn tiêu chuẩn sử dụng trong phép thử.
- Sấy khô mẫu: Côn thử sau khi tạo hình phải được sấy khô hoàn toàn ở nhiệt độ từ 105 độ C đến 110 độ C để loại bỏ ẩm hoàn toàn trước khi đưa vào lò nung, tránh hiện tượng nứt vỡ hoặc nổ mẫu do giãn nở nhiệt đột ngột.
- Quy định về gá lắp côn thử và côn tiêu chuẩn trên đế đỡ (Điều 4)
- Cách bố trí trên đế: Côn thử và các côn tiêu chuẩn được gắn chặt lên đế đỡ bằng vữa chịu lửa thích hợp. Các côn phải được sắp xếp xen kẽ nhau theo một thứ tự hợp lý để người thử nghiệm dễ dàng quan sát sự biến dạng của từng côn qua cửa quan sát của lò nung.
- Góc nghiêng gá lắp: Các côn phải được cắm sâu vào đế đỡ với độ sâu quy định và phải có một góc nghiêng nhẹ (thường là từ 80 đến 85 độ so với mặt phẳng nằm ngang) theo hướng định sẵn. Điều này đảm bảo khi đạt đến nhiệt độ sụp đổ, côn sẽ uốn cong về một hướng thống nhất mà không đè lên nhau.
- Khoảng cách an toàn: Khoảng cách giữa các côn trên đế đỡ phải đủ rộng để khi các côn bị uốn cong và sụp đổ hoàn toàn, chúng không chạm vào nhau hoặc gây cản trở đến sự biến dạng tự nhiên của các côn lân cận.
TIÊU CHUẨN VIỆT NAM
TCVN 179: 1986
VẬT LIỆU CHỊU LỬA – PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ CHỊU LỬA
Refactory materials - Method for determination of refractory capacity
Tiêu chuẩn này thay thế cho TCVN I79: 1965
Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định độ chịu lửa cho sản phẩm và nguyên liệu có độ chịu lửa không lớn hơn 20000C.
1. Thiết bị thử
1.1. Lò điện phải đảm bảo các yêu cầu sau:
+ Đường kính trong của lò từ 60 đến 80mm;
+ Có khả năng nâng lên nhiệt độ cao và đồng đều theo yêu cầu thử;
+ Chiều cao vùng nung không nhỏ hơn l00mm;
+ Trụ đỡ đế tròn có thể quay với tốc độ khoảng 3 vòng/phút.
1.2. Dụng cụ khuôn mẫu để chế tạo và kiểm tra côn mẫu thử.
2. Chuẩn bị mẫu thử
2.1. Lấy 3 mảnh ở 3 vị trí khác nhau của viên sản phẩm có tổng khối lượng khoảng 150 - 200g. Đập nhỏ thành hạt đến khoảng 2mm. Trộn đều và dùng phương pháp chia tư lấy mẫu trung bình 10 đến l5g. Nghiền mịn đến cỡ hạt lọt hoàn toàn qua sàng có kích thước lỗ 0,2mm, trong đó lượng qua sàng có kích thước lỗ 0,09mm vào khoảng 50%.
2.2. Đối với vật liệu dạng bột thì cũng lấy mẫu đại diện khoảng 150g. Dùng phương pháp chia tư lấy mẫu trung bình từ 10 - 15 gam.
Nếu mẫu nghiền trong cốt thép thì phải dùng nam châm để hút hết sắt ra khỏi mẫu. Trường hợp vật liệu có yêu cầu chứa hạt nhiễm từ thì phải chọn cách nghiền mẫu thích hợp và không dùng nam châm để hút sắt ra khỏi mẫu.
2.3. Mẫu thử dùng để xác định độ chịu lửa có hình dạng và kích thước giống mẫu chuẩn. Mẫu là hình chóp cụt, có một cạnh bên vuông gúc với đáy, đáy là một tam giác đều. Chiều cao 30mm, cạnh đáy lớn 8mm, cạnh đáy nhỏ 2mm.
2.4. Khi tạo côn mà mẫu thử không có tính dẻo thì dùng hồ dính hữu cơ, độ tro của hồ dính không lớn hơn 0,06%.
Đối với mẫu thử có tính dẻo thì dùng nước sạch để nhào mẫu thành hồ dẻo để tạo mẫu thử.
Mẫu thử phải được giữ sạch và sấy khô trước khi đem thử.
3. Tiến hành thử
3.1. Gắn mẫu thử và mẫu chuẩn trên cùng một để chịu lửa hình tròn, đường kính đế 38mm, chiều dày 10 ± 1mm. Vừa để gắn mẫu vào đế là vừa chịu lửa cùng vật liệu với đế bề dày lớp vữa từ 2,5 - 3mm.
3.2. Mẫu thử và mẫu chuẩn phải đặt cách đều nhau và cách đều chân đế tròn (hình 1).
Cạnh thẳng góc với đáy của côn (mẫu thử và mẫu chuẩn) cũng phải thẳng góc với mặt đế. Khoảng cách từ cạnh ngoài của mẫu tới mép để là 5 mm. Ghi số, đánh dấu mẫu thử, mẫu chuẩn bằng mức chịu lửa có dicrôm trioxyt (Cr2O3) hay Coban oxyt (CoO).
3.3. Vữa và để chịu lửa không được gây phản ứng và ăn mòn mẫu thử cho đến khi đạt tới độ cong gục của côn.
3.4. Đặt mẫu thử từ từ vào lò. Nhiệt độ trong lò lúc này không được lớn hơn 10000C, không khí trong lò phải là trung tính hay oxy hóa.
3.5. Tốc độ tăng nhiệt độ lò: từ 10000C trở xuống, không quy định. Từ 10000C đến 5000C mỗi phút tăng 15 - 200C; từ 15000C trở lên mỗi phút tăng 4 - 50C và cứ 5 – 10 phút đo lại nhiệt độ một lần.
3.6. Khi thử thăm dò sơ bộ thì mỗi đế gắn nhiều nhất là 6 mẫu (hình 2).
Khi thử chính xác thì mỗi để gắn 3 mẫu (hình 1).

3.7. Khi xác định lấn cuối cùng thì phải chọn mẫu chuẩn kế tiếp nhau có độ chịu lửa tương đương với độ chịu lửa của mẫu thử.
Thời gian gục cong giữa hai mẫu chuẩn kế tiếp nhau khoảng 5 phút.
3.8. Đế tròn gắn mẫu thử và mẫu chuẩn phải được nung nóng đều. Khi có hiện tượng không đều nhiệt như: mẫu không cong đều trên đường cong, mẫu bị cháy, quanh đế có mầu sắc khác nhau v.v... thì phải tiến hành kiểm tra điều chỉnh lò nung và tiến hành thử lại.
3.9. Nhiệt độ khi mặt đáy trên của mẫu thử cong chấm sát mặt để tròn là độ chịu lửa của mẫu thử.
3.10. Khi mẫu thử và mẫu chuẩn cùng gục cong thì độ chịu lửa của mẫu thử chính là độ chịu lửa của mẫu chuẩn. Khi mẫu thử gục cong giữa hai mẫu chuẩn kế tiếp nhau thì độ chịu lửa của mẫu thử là giá trị ghi được của cả 2 mẫu chuẩn.
3.11. Khi nhiệt độ đạt tới 13000C trở lên, nếu vì một nguyên nhân nào đó thí nghiệm bị gián đoạn, thì không được dùng mẫu thử và mẫu chuẩn đó để thử lại.
3.12. Xác định độ chịu lửa theo phương pháp này cho phép độ chính xác đến ± 100C
3.13. Kết quả thử ghi theo bảng (xem phụ lục)
Phụ lục
Bảng ghi kết quả xác định độ chịu lửa của vật liệu chịu lửa
Tên xí nghiệp (nhà máy)………………………………………………………...
Tên vật liệu ……………………………………………………………………..
Kí hiệu …………………………………………………………………………..
| Thời gian | Điện áp (V) | Cường độ dòng điện A | Nhiệt độ | Ghi chú | ||
| Giờ | Phút | Trong quá trình thử | Lúc mẫu gục cong | |||
|
|
|
|
|
|
|
|
Kết quả thử
Mẫu thử số
Mẫu thử số
| Nhận xét và kết luận | Ngày…… tháng…….. năm .19… Người thí nghiệm (kí tên) |
- 1 Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 382:2007 về vật liệu chịu lửa - Phương pháp xác định độ chịu mài mòn ở nhiệt độ thường do Bộ Xây dựng ban hành
- 2 Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 381: 2007 về vật liệu chịu lửa - phương pháp xác định độ bền uốn ở nhiệt độ cao do Bộ Xây dựng ban hành
- 3 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 176:1986 về vật liệu chịu lửa - phương pháp xác định độ bền nén
- 4 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 201:1986 về vật liệu chịu lửa - phương pháp xác định độ co hay nở phụ
- 5 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 202:1986 về vật liệu chịu lửa - phương pháp xác định độ biến dạng dưới tải trọng
- 6 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7190-2:2002 về vật liệu chịu lửa - Phương pháp lấy mẫu - Phần 2: Lấy mẫu và kiểm tra nghiệm thu sản phẩm định hình do Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành
- 7 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5441:2004 về Vật liệu chịu lửa - Phân loại do Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành
- 8 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9031:2011 về Vật liệu chịu lửa - Ký hiệu các đại lượng và đơn vị
- 1 Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 382:2007 về vật liệu chịu lửa - Phương pháp xác định độ chịu mài mòn ở nhiệt độ thường do Bộ Xây dựng ban hành
- 2 Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 381: 2007 về vật liệu chịu lửa - phương pháp xác định độ bền uốn ở nhiệt độ cao do Bộ Xây dựng ban hành
- 3 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 176:1986 về vật liệu chịu lửa - phương pháp xác định độ bền nén
- 4 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 201:1986 về vật liệu chịu lửa - phương pháp xác định độ co hay nở phụ
- 5 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 202:1986 về vật liệu chịu lửa - phương pháp xác định độ biến dạng dưới tải trọng
- 6 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7190-2:2002 về vật liệu chịu lửa - Phương pháp lấy mẫu - Phần 2: Lấy mẫu và kiểm tra nghiệm thu sản phẩm định hình do Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành
- 7 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5441:2004 về Vật liệu chịu lửa - Phân loại do Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành
- 8 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9031:2011 về Vật liệu chịu lửa - Ký hiệu các đại lượng và đơn vị
- 9 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6530-4:1999 về Vật liệu chịu lửa - Phương pháp thử - Phần 4: Xác định độ chịu lửa