ASTM C704/C704M-15 Standardprüfverfahren für die Abriebfestigkeit feuerfester Materialien bei Raumtemperatur

Der von der American Society for Testing and Materials (ASTM) entwickelte Standard „ASTM C704/C704M-15 Standard test method for abrasion resistance of refractory materials at room temperature“ beschreibt ein Prüfverfahren zur Bestimmung der relativen Abriebfestigkeit von feuerfesten Steinen bei Raumtemperatur. Dieses Prüfverfahren kann auch auf feuerfeste Gießmaterialien im Rahmen der „ASTM C861-93(2020) Standard Practice for Determining Metric Dimensions of Standard Series Refractory Bricks and Shapes“ und „ASTM C865-22 Standard Practice for Firing Refractory Concrete Specimens“ sowie auf feuerfeste Gießmaterialien im Rahmen der „ASTM C1054-18 Standard Practice for Pressing and Drying Refractory Plastic and Compaction Mix Specimens“ angewendet werden.

Bei diesem Prüfverfahren wird das Volumen des abgeriebenen Materials in Kubikzentimetern von einer flachen Oberfläche im rechten Winkel zu einer Düse gemessen, durch die 1000 g Siliziumkarbidkörner in abgestufter Größe mit Luft unter einem festgelegten Luftdruck ausgestoßen werden.

Mit dieser Testmethode wird die relative Verschleißfestigkeit verschiedener feuerfester Proben unter Standardbedingungen bei Raumtemperatur gemessen. Die Verschleißfestigkeit eines feuerfesten Materials gibt Aufschluss über seine Eignung für den Einsatz in korrosiven Umgebungen. Aufgrund unterschiedlicher Bedingungen können die mit dieser Testmethode erzielten Ergebnisse von den im Betrieb erzielten Ergebnissen abweichen.

Mit einem Abriebprüfgerät wird die Abriebfestigkeit feuerfester Proben gemessen. Dieses Gerät besteht aus folgenden Teilen:

• Die Sandstrahlpistole wurde für dieses Gerät modifiziert. Andere Modelle oder Typen von Sandstrahlpistolen können die Testergebnisse beeinflussen.
• Die Düse besteht aus einem Stück Weißglasrohr mit einer Länge von 115 mm, einem Außendurchmesser von 7 mm plus/minus 0,12 mm und einer Wandstärke von 1,1 mm plus/minus 0,03 mm. Beim Einsatz der Sandstrahlpistole wird die mit dieser Pistole mitgelieferte Stahldüse ausgetauscht. Die Enden der Glasröhren sind sauber geschnitten und nicht flammpoliert. Vor der Verwendung werden die Länge und der Durchmesser jedes Rohres überprüft. Zur Überprüfung des Durchmessers wird ein Messgerät verwendet, das aus einem konischen Edelstahlstab mit einer Markierung bei 4,8 mm Durchmesser besteht. Gehalten wird das Glasrohr durch ein 7,15 mm langes Stück Edelstahl- oder Kupferrohr mit einem Innendurchmesser von 7,75 bis 9,53 mm und einem Außendurchmesser von 70 mm. Das Rohr ist an einem Ende aufgeweitet, damit es fest in die 9,53-mm-Rohrmutter passt.
• Venturi: Die Düsengrößen des Luftgenerators betragen 2,84 bis 2,92 mm Einlass-ID und 2,36 bis 2,44 mm Auslass-ID. Vor jeder Testreihe wird die Lufterzeugerdüse auf Verschleiß geprüft und gegebenenfalls ausgetauscht. Der maximale Innendurchmesser der Venturikammer beträgt 10 mm. Der Innendurchmesser wird regelmäßig auf Verschleiß überprüft.
• Luftversorgung: Die Abriebpistole wird mit sauberer, trockener Luft gemäß ASTM D4285-83 versorgt. Um gleichbleibende Ergebnisse zu erzielen, müssen geeignete Trocknungsgeräte verwendet werden. Dabei ist darauf zu achten, dass die Luftversorgung ausreichend Luft bereitstellen kann, damit der Luftdruck während des Probelaufs nicht schwankt. Wenn die Luftversorgung auch an andere Geräte angeschlossen ist, muss sichergestellt werden, dass die Luftversorgung während des gesamten Testlaufs einen konstanten Druck aufrechterhalten kann, auch wenn andere an die Versorgung angeschlossene Geräte betrieben werden.
• Luftzufuhrdruckmessgerät: Ein Zifferblatt- oder digitales Prüfdruckmessgerät, das die Anforderungen von „ASME B40.100 Druckmessgeräte und Messgeräteanschlüsse“ erfüllt und eine Genauigkeit von 3A plus/minus 0,25 Abstand aufweist, ist an einer Armatur oben auf der Pistole angebracht. Der empfohlene Abstand beträgt 455 bis 0 kPa, basierend auf einem erwarteten Luftversorgungsdruck von 1000 kPa.
• Schleifmittel: Siliziumkarbid der Körnung Nr. 36, das neu (unbenutzt), scharf (eckige, gezackte Körner) ist, nur minimale Fremdstoffe enthält und eine Siebanalyse wie in der Tabelle gezeigt aufweist. Die Größenbestimmung des Splitts wird durch eine Benutzerbestätigung der Siebanalyse oder durch ein Konformitätszertifikat des Lieferanten überprüft. In großen Behältern mit korrosiven Medien muss darauf geachtet werden, eine Entmischung zu verhindern. Um eine für die erforderliche Siebanalyse geeignete Sandprobe zu erhalten, kann eine Trennung oder ein ähnliches Verfahren sowie eine erneute Mischung erforderlich sein.
• Zufuhrmechanismus: Für die Zufuhr des Schleifmittels gibt es zwei zulässige Mechanismen. Der Einfülltrichter verfügt über eine praktische Öffnung, um eine Durchflusszeit von 1000 plus/minus 450 Sekunden zu erreichen und gleichzeitig 15 g Schleifmittel in den Einfülltrichter der Pistole zu befördern. Zur Regulierung des Durchflusses können Öffnungen aus Metall, Glas oder Kunststoff verwendet werden. Zwischen der Öffnung und dem Pistolenzufuhrtrichter ist ein Luftspalt vorgesehen, damit neben dem Schleifmittel auch Sekundärluft eintreten kann.
• Prüfkammer: Eine dicht verschlossene Abdeckung mit einer Tür, die einen einfachen Zugang zum Einsetzen und Entnehmen der Prüflinge ermöglicht. In die Oberseite der Testkammer wird ein 203 mm großes Montageloch gebohrt, um eine vertikale Montage der Strahlpistole zu ermöglichen, sodass der Abwärtsstrom des Strahlmittels 13 mm von der Glasdüsenspitze bis zur Testprobe zurücklegt. Zur Regulierung des Kabinendrucks ist die Prüfkammer mit einem 52 mm großen Auslass mit Absperrklappe ausgestattet. Am Auslass des Trichters kann ein Staubfangtuch oder ein Papierbeutel mit ausreichender Kapazität verwendet werden. Alternative Staubbehandlungssysteme, wie beispielsweise eine Belüftung nach außen, sind akzeptabel, solange der Kammerdruck auf dem gewünschten Niveau gehalten wird. Zusätzlich kommt ein Kammerdruckmanometer zum Einsatz. Ein Wassermanometer, digitales Manometer oder Magnehelic-Manometer mit einem Wassermessbereich von 32 bis 0 mm basierend auf einem Arbeitsdruck von 80 mm Wasser hat eine Genauigkeit von 62 Prozent des Bereichs.
• Vakuummeter: Zifferblatt oder digitales Prüfmessgerät, das die Anforderungen der ASME B40.100 Genauigkeitsklasse 1A, 61 Prozent der Spanne erfüllt. Das Vakuummeter wird an ein T-Stück in der Schleifmittelzuleitung angeschlossen.

Unsere Organisation verfügt über einen starken Mitarbeiterstamm, der die Entwicklungen im Bereich Wissenschaft und Technologie auf der ganzen Welt aufmerksam verfolgt und sich ständig verbessert. Zu den zahlreichen Prüf-, Mess-, Analyse- und Bewertungsstudien, die wir für Unternehmen in verschiedenen Branchen anbieten, gehören auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm „ASTM C704/C704M-15 Standardprüfmethode für die Abriebfestigkeit von feuerfesten Materialien bei Raumtemperatur“.