ISO 21736:2020
(Main)Refractories — Test methods for thermal shock resistance
Refractories — Test methods for thermal shock resistance
This document specifies the principle, equipment, test pieces, procedures, result expression and test report of test methods for thermal shock resistance of refractories. Three test methods are included in this document. Each one is applicable to a different product type and their test results are not comparable. The test method, the test temperature and the test condition are intended to be negotiated by corresponding parties. This document does not purport to address all of the safety concerns, if any, associated with its use. It is the responsibility of the user to establish appropriate safety and health practices and determine the applicability of regulatory limitations prior to use.
Matériaux réfractaires — Méthodes d'essai de la résistance aux chocs thermiques
La présente norme spécifie le principe, les équipements, les éprouvettes, les procédures, l'expression des résultats et le rapport d'essai pour les méthodes d'essai de résistance aux chocs thermiques des matériaux réfractaires. La présente norme inclut trois méthodes d'essai. Chacune s'applique à un type différent de produit dont les résultats d'essai ne sont pas comparables. La méthode d'essai, la température d'essai et les conditions d'essai sont destinées à être négociées entre les parties intéressées. La présente norme n'a pas pour but de traiter tous les problèmes de sécurité qui sont, le cas échéant, liés à son utilisation. Avant d'utiliser la présente norme, il est de la responsabilité de l'utilisateur d'établir des pratiques appropriées de sécurité et de protection de la santé et de déterminer l'applicabilité des limitations réglementaires.
General Information
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 21736
First edition
2020-10
Refractories — Test methods for
thermal shock resistance
Matériaux réfractaires — Méthodes d'essai de la résistance aux chocs
thermiques
Reference number
ISO 21736:2020(E)
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ISO 2020
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Published in Switzerland
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ISO 21736:2020(E)
Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Method 1: water quenching . 2
4.1 General . 2
4.2 Principle . 2
4.3 Equipment . 2
4.3.1 Experimental furnace . 2
4.3.2 Cooling water channel . . 2
4.3.3 Test piece clamp . 2
4.3.4 Drying oven . 2
4.3.5 Grid, mesh size of 5 mm × 5 mm . 2
4.4 Test pieces . 2
4.4.1 Sampling. 2
4.4.2 Shape, dimensions and preparation of test pieces . 2
4.5 Test procedure . 4
4.5.1 Heating . 4
4.5.2 Cooling . 5
4.6 Results expression . 5
5 Method 2: compressed air quenching . 5
5.1 General . 5
5.2 Principle . 6
5.3 Equipment . 6
5.4 Test pieces . 6
5.4.1 Sampling. 6
5.4.2 Shape, dimensions and preparation of test pieces . 6
5.5 Test procedure . 7
5.5.1 Heating . 7
5.5.2 Cooling . 7
5.5.3 Determination . 7
5.6 Results expression . 7
6 Method 3: air quenching. 8
6.1 General . 8
6.2 Principle . 8
6.3 Equipment . 8
6.4 Test pieces . 9
6.4.1 Sampling. 9
6.4.2 Shape, dimensions and preparation of test pieces . 9
6.5 Test procedures . 9
6.5.1 Heating . 9
6.5.2 Cooling . 9
6.5.3 Results expression . 9
7 Test report .10
Annex A (informative) Precision data of thermal shock resistance tests .11
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ISO 21736:2020(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to
the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see
www .iso .org/ iso/ foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 33, Refractories.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 21736:2020(E)
Refractories — Test methods for thermal shock resistance
1 Scope
This document specifies the principle, equipment, test pieces, procedures, result expression and test
report of test methods for thermal shock resistance of refractories.
Three test methods are included in this document. Each one is applicable to a different product type
and their test results are not comparable.
The test method, the test temperature and the test condition are intended to be negotiated by
corresponding parties.
This document does not purport to address all of the safety concerns, if any, associated with its use. It
is the responsibility of the user to establish appropriate safety and health practices and determine the
applicability of regulatory limitations prior to use.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 836, Terminology for refractories
ISO 1927-2, Monolithic (unshaped) refractory products — Part 2: Sampling for testing
ISO 1927-5, Monolithic (unshaped) refractory products — Part 5: Preparation and treatment of test pieces
ISO 5014, Dense and insulating shaped refractory products — Determination of modulus of rupture at
ambient temperature
ISO 5022, Shaped refractory products — Sampling and acceptance testing
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 836 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
3.1
water quenching
rapid quenching of the fast-heated test pieces in flowing water of 5 °C to 35 °C
3.2
compressed air quenching
rapid quenching of the fast-heated test pieces in 0,1 MPa compressed air of ambient temperature
3.3
air quenching
quenching of the fast-heated test pieces in natural air of ambient temperature
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ISO 21736:2020(E)
4 Method 1: water quenching
4.1 General
Method 1 (water quenching) is applicable to dense aluminium silicate refractory products, but not
to basic refractory products, silica refractory products, fused cast refractory products, refractory
products with apparent porosity higher than 45 % or the refractories whose thermal shock resistance
is hard to evaluate for low thermal shock cycles or reactions with water.
4.2 Principle
In the conditions of the specified testing temperature and water medium, the test piece with the
specified shape and dimensions suffers thermal shocks. The damage degree of the hot end surface of
the test piece is adopted to describe the thermal shock resistance of the refractories.
4.3 Equipment
4.3.1 Experimental furnace
Use an electric furnace whose temperature can be controlled in accordance with the specifications
in 4.5. The temperature distribution of the test pieces loading area shall be uniform to ensure the
temperature difference between two random points on the hot end surface is not higher than 10 °C. The
uniform temperature zone shall be able to hold at least three test pieces simultaneously. One end of the
thermocouple for temperature determination shall be sealed and 20 mm ± 5 mm away from the hot end
surface of the test pieces. Meanwhile, the temperature record and display devices shall be equipped to
control, record and display the furnace temperature continuously. A diagram of the heating device is
shown in Figures 1 and 2.
4.3.2 Cooling water channel
The channel shall be able to hold multiple test pieces for rapid quenching simultaneously and ensure
the inflow and outflow water temperature rise is not higher than 10 °C. A diagram of the cooling device
is shown in Figures 3 and 4.
4.3.3 Test piece clamp
The clamp is used to fix test pieces for heating or cooling.
4.3.4 Drying oven
The drying oven shall be able to control the test temperature at 110 °C ± 5 °C.
4.3.5 Grid, mesh size of 5 mm × 5 mm
The grid is used to determine the hot end area of test pieces [114 mm × 64 (74) mm] in grid number.
4.4 Test pieces
4.4.1 Sampling
Sampling of shaped refractory products and monolithic refractories shall be conducted in accordance
with ISO 5022 and ISO 1927-2, respectively, or negotiated by corresponding parties.
4.4.2 Shape, dimensions and preparation of test pieces
Standard bricks with di
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 21736
Première édition
2020-10
Matériaux réfractaires — Méthodes
d'essai de la résistance aux chocs
thermiques
Refractories — Test methods for thermal shock resistance
Numéro de référence
ISO 21736:2020(F)
©
ISO 2020
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ISO 21736:2020(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
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Publié en Suisse
ii © ISO 2020 – Tous droits réservés
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ISO 21736:2020(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Méthode 1: trempe à l’eau . 2
4.1 Généralités . 2
4.2 Principe . 2
4.3 Équipement . 2
4.3.1 Four expérimental . 2
4.3.2 Canal d’eau de refroidissement . 2
4.3.3 Fixation de l'éprouvette . 2
4.3.4 Dessiccateur électrique . 2
4.3.5 Grille, taille de maille de 5 mm × 5 mm . 3
4.4 Éprouvettes . 3
4.4.1 Échantillonnage . 3
4.4.2 Forme, dimensions et préparation des éprouvettes . 3
4.5 Mode opératoire d'essai . 5
4.5.1 Chauffage . 5
4.5.2 Refroidissement . 5
4.6 Expression des résultats . 6
5 Méthode 2: trempe à l’air comprimé . 6
5.1 Généralités . 6
5.2 Principe . 6
5.3 Équipement . 6
5.4 Éprouvettes . 7
5.4.1 Échantillonnage . 7
5.4.2 Forme, dimensions et préparation des éprouvettes . 7
5.5 Mode opératoire d'essai . 7
5.5.1 Chauffage . 7
5.5.2 Refroidissement . 8
5.5.3 Détermination . 8
5.6 Expression des résultats . 8
6 Méthode 3: trempe à l’air . 8
6.1 Généralités . 8
6.2 Principe . 9
6.3 Équipement . 9
6.4 Éprouvettes .10
6.4.1 Échantillonnage .10
6.4.2 Forme, dimensions et préparation des éprouvettes .10
6.5 Modes opératoires d’essai .10
6.5.1 Chauffage .10
6.5.2 Refroidissement .10
6.5.3 Expression des résultats .10
7 Rapport d’essai .11
Annexe A (informative) Données de précision des essais de résistance aux chocs thermiques .12
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ISO 21736:2020(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/ directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/ brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www .iso .org/ avant -propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 33, Matériaux réfractaires.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www .iso .org/ fr/ members .html.
iv © ISO 2020 – Tous droits réservés
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NORME INTERNATIONALE ISO 21736:2020(F)
Matériaux réfractaires — Méthodes d'essai de la résistance
aux chocs thermiques
1 Domaine d'application
La présente norme spécifie le principe, les équipements, les éprouvettes, les procédures, l’expression
des résultats et le rapport d’essai pour les méthodes d’essai de résistance aux chocs thermiques des
matériaux réfractaires.
La présente norme inclut trois méthodes d’essai. Chacune s’applique à un type différent de produit dont
les résultats d’essai ne sont pas comparables.
La méthode d'essai, la température d'essai et les conditions d'essai sont destinées à être négociées entre
les parties intéressées.
La présente norme n’a pas pour but de traiter tous les problèmes de sécurité qui sont, le cas échéant, liés
à son utilisation. Avant d’utiliser la présente norme, il est de la responsabilité de l’utilisateur d’établir
des pratiques appropriées de sécurité et de protection de la santé et de déterminer l’applicabilité des
limitations réglementaires.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 836, Terminologie des matériaux réfractaires
ISO 1927-2, Produits réfractaires monolithiques (non façonnés) — Partie 2: Échantillonnage
ISO 1927-5, Produits réfractaires monolithiques (non façonnés) — Partie 5: Préparation et traitement des
éprouvettes
ISO 5014, Produits réfractaires façonnés denses et isolants — Détermination du module de rupture par
flexion à température ambiante
ISO 5022, Produits réfractaires façonnés — Échantillonnage et contrôle de réception
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et les définitions de l’ISO 836 ainsi que les suivants
s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/
3.1
trempe à l’eau
la trempe à l’eau désigne une trempe rapide des éprouvettes chauffées rapidement dans une eau
circulant à une température comprise entre 5 °C et 35 °C
© ISO 2020 – Tous droits réservés 1
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ISO 21736:2020(F)
3.2
trempe à l’air comprimé
la trempe à l’air comprimé désigne une trempe rapide des éprouvettes chauffées rapidement dans un
air comprimé à 0,1 MPa à température ambiante
3.3
trempe à l’air
la trempe à l’air désigne une trempe des éprouvettes chauffées rapidement à l’air naturel à température
ambiante
4 Méthode 1: trempe à l’eau
4.1 Généralités
La méthode 1 (trempe à l’eau) est applicable aux produits réfractaires de silicate d’aluminium
denses, mais pas aux produits réfractaires basiques, aux produits réfractaires de silice, aux produits
réfractaires électrofondus, aux produits réfractaires dont la porosité totale est supérieure à 45 % ou
aux réfractaires dont la résistance au choc thermique est difficile à évaluer car ils présentent moins de
résistance au choc thermique ou une réactions à l’eau.
4.2 Principe
Dans les conditions de température d’essai et du milieu d’eau, l’éprouvette à la forme et aux dimensions
spécifiées subit des chocs thermiques. Le degré d’endommagement de la surface chaude de l’éprouvette
est adopté pour décrire la résistance au choc thermique des matériaux réfractaires.
4.3 Équipement
4.3.1 Four expérimental
Utiliser un four électrique dont la température peut être contrôlée conformément aux spécifications
de 4.5. La température de la zone de chargement des éprouvettes doit être uniformément répartie afin
que l’écart de température entre deux points pris au hasard sur la surface chaude soit inférieur à 10 °C.
La zone de température uniforme doit pouvoir contenir au moins trois éprouvettes simultanément.
L’une des extrémités du thermocouple pour la détermination de la température doit être scellée et se
trouver éloignée de 20 mm ± 5 mm de la surface chaude des éprouvettes. Par ailleurs, les dispositifs
d’enregistrement et d’affichage de la température doivent être équipés de façon à contrôler, enregistrer
et afficher en continu la température du four. Un schéma du dispositif de chauffage est représenté sur
les Figures 1 et 2.
4.3.2 Canal d’eau de refroidissement
Le canal doit pouvoir contenir plusieurs éprouvettes qui seront soumises simultanément à une trempe
rapide. La montée en température de l’eau entre la sortie et l’entrée ne doit pas être supérieure à 10 °C.
Un schéma du dispositif de refroidissement est représenté sur les Figures 3 et 4.
4.3.3 Fixation de l'éprouvette
Une pince est utilisée pour fixer les éprouvettes soumises au chauffage ou au refroidissement.
4.3.4 Dessiccateur électrique
Le dessiccateur électrique doit être capable de maintenir la température d’essai à 110 °C ± 5 °C.
2 © ISO 2020 – Tous droits réservés
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ISO 21736:2020(F)
4.3.5 Grille, taille de maille de 5 mm × 5 mm
La grille est utilisée pour déterminer la surface de la partie chaude des éprouvettes
[114 mm × 64(74) mm], par numéro de grille.
4.4 Éprouvettes
4.4.1 Échantillonnage
L’échantillonnage des produits réfractaires façonnés et des matériaux réfractaires monolithiques doit
être réalisé conformément à l’ISO 5022 et à l’ISO 1927-2 respectivement, ou être négocié entre les
parties intéressées.
4.4.2 Forme, dimensions et préparation des éprouvettes
Des briques normalisées de 230 mm × 114 mm × 64 (74) mm doivent être adoptées pour les essais.
Lorsque les briques sont plus grandes, des éprouvettes de ces dimensions doivent être découpées à
partir des briques d’origine. Une seule éprouvette par brique. S’il n’est pas possible d’obtenir des
éprouvettes aux dimensions spécifiées, d’autres dimensions peuvent être négociées entre les parties
intéressées.
La préparation des éprouvettes de matériaux réfractaires monolithiques doit être réalisée
conformément à l’ISO 1927-5.
Légende
1 corps du four
2 élément chauffant
3 the
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.