Строительная прочность металлургических печей зависит от прочности огнеупоров при высоких температурах их службы. Показателем прочности огнеупора при высоких температурах является температура, при которой деформируется образец, находящийся под действием сжимающего усилия, равного 2 кг/см2. При этом отмечают температуры, при которых образец начинает деформироваться, затем сжимается на 4 и на 40%. Температуру, при которой образец начинает деформироваться, называют температурой начала размягчения и обозначают HP. Для определения деформации под нагрузкой при высоких температурах (ГОСТ 4070-48) из изделия выпиливают цилиндрик высотой 50 мм и диаметром 36 мм. Площадь основания такого цилиндрика равна 10 см2. Верхнее и нижнее основания цилиндра должны быть пришлифованы и строго параллельны.
Цилиндр должен быть изготовлен таким образом, чтобы сжимающее усилие при испытании было направлено параллельно давлению, приложенному к изделию при формовке. Аппарат для испытания огнеупоров на деформацию под нагрузкой при высоких температурах состоит из электрической криптоловой печи, пресса для нагрузки образца с приспособлением для отсчета, а лучше и регистрации величины деформации.
Аппарат должен обеспечивать вертикальность нагрузки и регистрацию деформации с точностью до 0,1 мм. Образец устанавливают в печь на угольный стержень на высоте середины зоны наивысшей темпера-туры.
Между образцом и передающим нагрузку стержнем сверху и стержнем снизу кладут круглые прокладки из электродного угля диаметром 5 см и толщиной 1 см. Стержни и образец должны быть тщательно центрированы по одной вертикальной оси. Величину нагрузки рассчитывают так, чтобы она составляла 2 кг на 1 см2 площади поперечного сечения образца. Температуру испытуемого образца измеряют оптическим пирометром через горизонтальную трубку, вмонтированную в печь в середину зоны максимальной температуры Во избежание присоса в печь холодного воздуха трубку снаружи закрывают стеклом.
Температуру в печи до 800° повышают со скоростью не более 10° в минуту, выше 800° — со скоростью 4-5° в минуту.
Испытание прекращают, когда образец будет сжат на 40% его первоначальной высоты. Первоначально при нагревании образец вследствие теомического расширения увеличивается в размерах, а затем в результате размягчения начинает сжиматься.
Если на основании произведенных записей вычертить график, отложив на горизонтальной оси температуру, а на вертикальной оси деформацию в десятикратном масштабе, то для шамота и динаса кривые будут иметь вид. За начало размягчения принимают точку на кривой деформации, лежащей на 3 мм ниже наивысшего положения этой кривой.
Температуру, соответствующую точке на кривой деформации, лежащей на 20 мм ниже наивысшего положения этой кривой, считают температурой, соответствующей 4% сжатия образца. Температуру, соответствующую точке деформации, лежащей на 200 мм ниже наивысшего положения кривой, считают температурой, соответствующей 40% сжатия.
При указании результатов принято обозначать: начало размягчения — «НР», 4% сжатия -«4%», 40% сжатия — «40%». Из приведенных кривых видно, что шамот деформируется постепенно, тогда как динас разрушается без предварительной деформации при температуре, близкой к его огнеупорности.
У шамота интервал размягчения, т. е. разница между температурами, соответствующими 40% сжатия и HP, составляет обычно 200-300°, тогда как у динаса температура начала размягчения и температура разрушения образца совпадают или почти совпадают.
Испытание считается неправильным и подлежит повторению на новом образце, если обнаруживается: а) перекос образца, т. е. отклонение верхнего основания бочкообразно сжавшегося образца больше, чем на 5 мм в сторону против нижнего основания, либо разность высоты образца по периферии больше, чем на 2 мм; б) «грибовидная» форма образца после испытания, что свидетельствует о неравномерном его нагреве по высоте; в) другие признаки неравномерного нагрева, а также признаки воздействия окислительной среды, вызванной подсосом воздуха через трубку.