具有復合絕熱結構的耐火磚的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種高溫窯爐耐火磚，尤其涉及拱頂式隧道窯窯頂磚結構的改進。
【背景技術】
[0002]隧道窯按窯頂結構可以分為拱頂、吊平頂和吊拱頂三種結構形式。由于拱頂式結構的隧道窯中拱頂及其保溫材料是通過拱腳直接架設于窯墻上的，拱頂不需要金屬的吊掛件，因此拱頂結構的隧道窯與吊平頂隧道窯相比，結構相對簡單，氣密性好，鋼材消耗量小，建設投資較少。
[0003]但拱頂隧道窯的拱頂對窯墻存在水平推動，這種水平推力隨著窯頂重量的增大而變大，同時弧形拱頂處的氣流溫度又高于窯內底層溫度，因此窯頂磚耐受更高煙氣溫度和窯內溫度。而現(xiàn)有的隧道窯窯頂往往采用重質耐火磚拱筑而成，耐火磚自身重量的加重，使得弧形頂對兩側窯墻存在很大的側向水平推力，加之受熱脹冷縮的影響，兩側窯墻很容易發(fā)生向外傾斜，嚴重時會造成窯頂下陷，下陷到一定程度，窯頂就會出現(xiàn)坍塌，導致生產(chǎn)事故。因此提高拱頂隧道窯窯頂磚的耐熱絕熱性能，并減少窯頂磚重量成為業(yè)界長期探討的技術難題。
【實用新型內容】
[0004]針對現(xiàn)有技術所存在的上述不足，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種具有復合絕熱結構的耐火磚，該耐火磚不僅質量輕，而且絕熱性能優(yōu)。
[0005]為了解決上述技術問題，本實用新型的具有復合絕熱結構的耐火磚，包括耐火磚本體，該耐火磚本體呈六面體，所述耐火磚本體的截面呈等腰梯形，在該等腰梯形的兩腰部分別設有插接凸榫和插接凹槽，該插接凸榫和插接凹槽沿耐火磚本體的長度方向布置；在耐火磚本體內還設有氣凝膠填充層和耐火纖維填充層，氣凝膠填充層靠近耐火磚本體的上底側，耐火纖維填充層則靠近耐火磚本體的下底側。
[0006]在上述結構中，由于耐火磚本體截面呈等腰梯形，該結構的耐火磚在砌筑時能形成對稱均衡的拱形窯頂結構，既利于窯頂結構的穩(wěn)定，又能整個窯頂?shù)氖芰夂侠?。又由于在等腰梯形的兩腰部分別設有插接凸榫和插接凹槽，當拱頂磚砌筑時，磚與磚之間能以凸榫和凹槽相互嚙合連接。磚體嚙合緊密，結合連接強，拱頂整體性好，即使在高溫或冷卻工況下磚縫產(chǎn)生收縮也不易出現(xiàn)掉磚，同時磚塊之間的相互榫連接又阻斷了高溫煙氣、火焰等熱源沿縫隙的滲透和串通，具有較好的保溫隔熱效果，大大提高了隧道窯的熱效率。還由于在耐火磚本體內設有氣凝膠填充層和耐火纖維填充層，一方面氣凝膠填充層和耐火纖維填充層中的氣凝膠和耐火纖維的密度均遠小于耐火磚材料的密度，這樣就大大減輕了耐火磚及其窯頂?shù)闹亓浚绊斨亓康慕档陀譁p輕了拱頂對窯墻的橫向水平推力，不僅提高了窯爐的安全性能，延長了窯體的使用壽命，而且能增加隧道窯窯腔寬度。另一方面氣凝膠和耐火纖維的耐火隔熱性能又遠大于耐火磚本體絕熱性能，尤其是在本結構中采用的氣凝膠是目前絕熱性能最佳的固態(tài)材料，其納米級多孔網(wǎng)絡結構能有效限制固態(tài)熱傳導和氣態(tài)熱傳導；纖維質耐火材料也具有重量輕，熔點和軟化點高、隔熱性能好，易于加工成型的優(yōu)點。由于在隧道窯的拱頂中其耐火磚的小端(上底側)為面熱工作側，因此將氣凝膠填充層靠近耐火磚本體的上底側，有利于發(fā)揮氣凝膠的超絕熱性能，耐火纖維層位于耐火磚本體的大端(下底側)則又能發(fā)揮抗拉壓力學性能優(yōu)、抗熱震性好的優(yōu)勢。因此，本實用新型的耐火磚，采用復合的隔熱絕熱結構，具有質輕、高絕熱的多重技術效果。
[0007]本實用新型的進一步實施方式，所述插接凸榫和插接凹槽的形狀大小相互對應。該結構能方便地實現(xiàn)相鄰耐火磚的嚙合榫接，便于制作和施工。
[0008]本實用新型的一種優(yōu)選實施方式，所述插接凸榫橫截面呈外凸的半圓柱形狀。所述插接凹槽為內凹的半圓槽。圓弧形凸榫和榫槽，不僅便于制作加工，而且具有良好嚙合密封性。
【附圖說明】
[0009]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型具有復合絕熱結構的耐火磚作進一步說明。
[0010]圖1是本實用新型具有復合絕熱結構的耐火磚一種【具體實施方式】的主視結構示意圖；
[0011]圖2是圖1所示實施方式的左視結構示意圖；
[0012]圖3是圖1所示實施方式的橫截面結構示意圖；
[0013]圖4是圖1所示實施方式的縱截面結構示意圖。
[0014]圖中，I一耐火磚本體、2—氣凝膠填充層、3—插接凸榫、4一耐火纖維填充層、5—插接凸榫。
【具體實施方式】
[0015]如圖1、圖2所示的具有復合絕熱結構的耐火磚，耐火磚本體I為截面呈等腰梯形條狀的六面體結構，耐火磚本體I的采用等腰梯形截面，以便于砌筑成具有一定弧度的隧道窯拱頂。在耐火磚本體I的兩側腰部位置分別設置有插接凸榫3和插接凹槽5 ;該插接凸榫3和插接凹槽5沿耐火磚本體I的長度方向延伸至耐火磚的兩端，且平行于本體的上下兩底面。插接凸榫3的橫截面呈外凸的半圓柱形狀，插接凹槽5為內凹的半圓槽。插接凸榫3和插接凹槽5的形狀及尺寸相互對應吻合，以便相鄰兩耐火磚以插接凸榫和插接凹槽相互插接貼合。
[0016]如圖3、圖4所示，在耐火磚本體I內設有兩個相互間隔的填充腔，在該兩個填充腔中分別填充有二氧化硅氣凝膠和氧化鋯耐火纖維，從而形成了氣凝膠填充層2和耐火纖維填充層4。氣凝膠填充層2靠近于耐火磚本體梯形截面的上底側，該上底側在砌筑后為面熱側；耐火纖維填充層4則近于耐火磚本體梯形截面的下底側。耐火磚本體的上底長度小于下底長度。
[0017]上述舉出了本實用新型的優(yōu)選實施方式，但本實用新型并不局限于此。本實用新型中的氣凝膠不限于硅系，還可以是碳系、硫系或金屬系的氣凝膠。耐火纖維除為氧化鋯耐火纖維，還可以是莫來石纖維、硅酸鋁質及氧化鋁纖維等。插接凸榫3和插接凹槽5的橫截面還可以呈梯形、三角形或矩形，或者是其他的幾何截面形狀。
【主權項】
1.一種具有復合絕熱結構的耐火磚，包括耐火磚本體(1)，該耐火磚本體(I)呈六面體，其特征在于:所述耐火磚本體(I)的截面呈等腰梯形，在該等腰梯形的兩腰部分別設有插接凸榫(3 )和插接凹槽(5 )，該插接凸榫(3 )和插接凹槽(5 )沿耐火磚本體(I)的長度方向布置；在耐火磚本體(I)內還設有氣凝膠填充層(2)和耐火纖維填充層(4)，氣凝膠填充層(2)靠近耐火磚本體(I)的上底側，耐火纖維填充層(4)則靠近耐火磚本體的下底側。
2.根據(jù)權利要求1所述的具有復合絕熱結構的耐火磚，其特征在于:所述插接凸榫(3)和插接凹槽(5)的形狀大小相互對應。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的具有復合絕熱結構的耐火磚，其特征在于:所述插接凸榫(3)橫截面呈外凸的半圓柱形狀。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的具有復合絕熱結構的耐火磚，其特征在于:所述插接凹槽(5)為內凹的半圓槽。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的具有復合絕熱結構的耐火磚，其特征在于:所述插接凸榫(3)和插接凹槽(5)橫截面呈梯形或三角形或矩形。
【專利摘要】本實用新型公開了一種具有復合絕熱結構的耐火磚，包括耐火磚本體，該耐火磚本體呈六面體，所述耐火磚本體的截面呈等腰梯形，在該等腰梯形的兩腰部分別設有插接凸榫和插接凹槽，該插接凸榫和插接凹槽沿耐火磚本體的長度方向布置；在耐火磚本體內還設有氣凝膠填充層和耐火纖維填充層，氣凝膠填充層靠近耐火磚本體的上底側，耐火纖維填充層則靠近耐火磚本體的下底側。所述插接凸榫和插接凹槽的形狀大小相互對應。所述插接凸榫橫截面呈外凸的半圓柱形狀。所述插接凹槽為內凹的半圓槽。該耐火磚不僅耐火隔熱性能優(yōu)異，而且質量輕，特別適用于拱頂式隧道窯窯頂?shù)钠鲋?br>【IPC分類】F27D1-08
【公開號】CN204612483
【申請?zhí)枴緾N201520199501
【發(fā)明人】袁昌東, 袁紅, 李圓圓, 王金平
【申請人】東臺市宏大耐熱材料有限公司
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年4月4日