專利名稱：中空多孔隔熱耐火磚的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種隔熱耐火磚，具體地說是一種應(yīng)用于工業(yè)爐窯及高溫設(shè)備耐火材料中隔熱層的中空多孔隔熱耐火磚。
背景技術(shù)：
由于干燥空氣的導(dǎo)熱系數(shù)極低，因而是最廉價(jià)的優(yōu)質(zhì)保溫材料，為此，提高氣孔率成為隔熱材料改善隔熱性能的一條重要途徑。對(duì)于工業(yè)爐窯及高溫設(shè)備，目前國內(nèi)外常用的多孔隔熱耐火材料主要有輕質(zhì)耐火磚、耐火纖維板、輕質(zhì)耐火澆注料等，由于氣孔率對(duì)輕質(zhì)耐火磚或澆注料力學(xué)強(qiáng)度的不利影響，為了保證隔熱層結(jié)合強(qiáng)度與使用性能，輕質(zhì)耐火磚或澆注料氣孔率受限，導(dǎo)致密度偏高、隔熱性能不佳，往往需與氣孔率高的耐火纖維板配合使用，形成復(fù)合結(jié)構(gòu)耐火材料隔熱層，但由于實(shí)際生產(chǎn)使用過程中耐火材料工作襯的龜裂與縫隙不可避免，導(dǎo)致高溫氣體滲透以及高溫條件下耐火纖維板的高溫收縮與結(jié)晶粉化，不僅降低了耐火材料工作襯的整體性與抗破損能力，同時(shí)也降低了耐火材料襯體的隔熱保溫性能與爐窯設(shè)備的熱工性能。為此，國內(nèi)外學(xué)者從提高爐窯設(shè)備耐火材料襯體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與隔熱性能的角度，進(jìn)行了系列隔熱耐火材料的研究與應(yīng)用，如:“隔熱材料在高溫下的使用效果，國外耐火材料，2005，No6”系統(tǒng)地分析了隔熱材料材質(zhì)、氣孔尺寸對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)的影響關(guān)系，介紹了俄羅斯研制的微孔結(jié)構(gòu)陶瓷纖維制品的隔熱性能及其在馬格尼托戈?duì)査箍虽撹F公司的應(yīng)用效果；“納米技術(shù)在50t整體澆注鋼包上的應(yīng)用實(shí)踐，福建冶金，2011，No4”報(bào)道了納米絕熱板的材料組成、隔熱原理、物理性能及其在福建三安鋼鐵有限公司煉鋼廠50t鋼包上的試驗(yàn)與應(yīng)用效果；“氧化鎂對(duì)氧化鋁空心球隔熱制品性能的影響，工業(yè)加熱，2010，No2”研究了氧化鎂以輕燒氧化鎂粉、含鎂氧化鋁空心球的形式引入對(duì)試樣抗熱震性及其它性能的影響規(guī)律等。雖然研究成果可有效地改善了工業(yè)爐窯設(shè)備的隔熱保溫性能，但由于材料價(jià)格昂貴、制備工藝復(fù)雜以及材料性能未得到顯著改善而未在實(shí)際生產(chǎn)中得到推廣應(yīng)用。為此，對(duì)于工業(yè)爐窯設(shè)備的隔熱保溫，需開展進(jìn)一步利用空氣隔熱性能的技術(shù)研究工作，達(dá)到改 善爐窯設(shè)備熱工性能與高效節(jié)能的目的。根據(jù)國內(nèi)外資料報(bào)道，自1973年世界石油危機(jī)后，一些技術(shù)先進(jìn)的國家在民用建筑方面大力推廣應(yīng)用了燒結(jié)空心磚或混凝土空心砌塊，以充分利用空氣的隔熱性能，達(dá)到建筑節(jié)能的目的，其中，燒結(jié)空心磚因其輕質(zhì)、高強(qiáng)、保溫、隔熱和裝飾功能，并可利用工業(yè)固體廢棄物，受到各國的青睞。我國從上世紀(jì)80年代開始，先后從歐美引進(jìn)了以真空擠出機(jī)為主體設(shè)備的燒結(jié)空心磚生產(chǎn)線，由于空心磚空洞率的要求(不低于25 30%)和擠壓力的限制，空心磚孔洞尺度與孔壁厚度較大，不利于空洞內(nèi)對(duì)流傳熱與輻射傳熱的降低以及孔壁導(dǎo)熱熱阻的提高，影響了空心磚建筑墻體的隔熱保溫效果，尤其是高溫使用條件下的工業(yè)爐窯設(shè)備，不僅隔熱層厚度受設(shè)備空間的限制，而且高溫條件下輻射傳熱強(qiáng)度急劇上升、對(duì)磚體材料也提出了耐火性能要求，因而，用于民用建筑的燒結(jié)空心磚技術(shù)不能滿足工業(yè)爐窯設(shè)備的使用性能要求。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題就是提供了一種中空多孔隔熱耐火磚，改善爐窯設(shè)備熱工綜合性能。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供的一種中空多孔隔熱耐火磚，包括由耐火材料構(gòu)成的磚體，所述磚體內(nèi)平行設(shè)置有多排通孔，相鄰兩排通孔錯(cuò)位布置；所述磚體上具有兩套咬合凹槽和咬合凸臺(tái)，其中一套咬合凹槽和咬合凸臺(tái)設(shè)置在與通孔垂直的兩端砌筑面上，且所述兩端砌筑面之一粘貼有耐火纖維紙，另一套咬合凹槽和咬合凸臺(tái)設(shè)置在與通孔平行的兩側(cè)砌筑面上。進(jìn)一步地，所述通孔的截面孔型為正方形、圓弧過渡正方形、長(zhǎng)方形、圓弧過渡長(zhǎng)方形中的一種或其組合，所述通孔的方向與磚體的長(zhǎng)度方向平行或垂直。再進(jìn)一步地，所述正方形通孔邊長(zhǎng)為f 5mm，長(zhǎng)方形通孔短邊長(zhǎng)度為I飛mm、長(zhǎng)邊長(zhǎng)度為2 15mm。再進(jìn)一步地，所述通孔之間的耐火材料孔壁厚度為0.5 5_。再進(jìn)一步地,所述磚體上設(shè)置的通孔的孔洞率> 30%ο再進(jìn)一步地，所述中空多孔隔熱耐火磚孔洞率彡30%ο本實(shí)用新型的有益效果在于:(I)本實(shí)用新型的中空多孔隔熱耐火磚具有磚體導(dǎo)熱系數(shù)低、力學(xué)強(qiáng)度高、砌筑方便等的優(yōu)點(diǎn)，達(dá)到提高隔熱層整體結(jié)合穩(wěn)定性與隔熱效果、延長(zhǎng)使用壽命、降低能源消耗、改善爐窯設(shè)備熱工綜合性能等目的 。(2)本實(shí)用新型利用多排與多列垂直錯(cuò)排布置通孔族的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，改善中空多孔隔熱耐火磚的力學(xué)強(qiáng)度，通過優(yōu)化通孔的孔徑和耐火材料孔壁厚度，降低通孔內(nèi)的對(duì)流換熱與輻射換熱、提高孔壁導(dǎo)熱熱阻，改善中空多孔隔熱耐火磚的隔熱保溫性能；(3)本實(shí)用新型咬合凹槽與咬合凸臺(tái)位于中空多孔隔熱耐火磚上下與左右砌筑結(jié)合面上相對(duì)布置，保證了砌筑過程中中空多孔隔熱耐火磚之間的咬合及其與常規(guī)隔熱耐火磚之間的互換性，提高中空多孔隔熱耐火磚的砌筑施工性能；(4)本實(shí)用新型在與通孔垂直的咬合凸臺(tái)表面粘結(jié)覆蓋耐火纖維紙，使通孔轉(zhuǎn)化為盲孔，并在砌筑過程中保持與通孔垂直的咬合凸臺(tái)向上，避免砌筑過程中泥漿掉落通孔內(nèi)，降低中空多孔隔熱耐火磚的隔熱性能。

圖1為長(zhǎng)方形通孔的中空多孔隔熱耐火磚立體具體實(shí)施方式
為了更好地解釋本實(shí)用新型，以下結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型的主要內(nèi)容，但本實(shí)用新型的內(nèi)容不僅僅局限于以下實(shí)施例。實(shí)施例1:如圖1所示，一種中空多孔隔熱耐火磚，包括由耐火材料構(gòu)成的磚體1，磚體I內(nèi)平行設(shè)置有多排通孔2，相鄰兩排通孔2錯(cuò)位布置；磚體I上具有兩套咬合凹槽4和咬合凸臺(tái)5，其中一套咬合凹槽4和咬合凸臺(tái)5設(shè)置在與通孔2垂直的兩端砌筑面上，且兩端砌筑面之一粘貼有耐火纖維紙6，另一套咬合凹槽4和咬合凸臺(tái)5設(shè)置在與通孔2平行的兩側(cè)砌筑面上。該耐火磚外形結(jié)構(gòu)尺寸為240X 125X75mm，通孔2的截面孔型為圓弧過渡長(zhǎng)方形，通孔2的方向與磚體I的長(zhǎng)度方向垂直。長(zhǎng)方形通孔短邊長(zhǎng)度為2_、長(zhǎng)邊長(zhǎng)度為4_，通孔2之間的耐火材料孔壁3厚度為1.5mm。中空多孔隔熱耐火磚物力性能為:孔洞率41.5%，平行通孔方向抗壓強(qiáng)度為
4.1Mpa，垂直通孔方向抗壓強(qiáng)度為4.3Mpa。實(shí)施例2本實(shí)施例與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于:該中空多孔隔熱耐火磚，外形結(jié)構(gòu)尺寸為240X 125X75mm。其中，通孔2的截面孔型為圓弧過渡正方形，通孔2的方向與磚體I的長(zhǎng)度方向平行；圓弧過渡正方形邊長(zhǎng)為
1.5mm,通孔2之間的耐火材料孔壁3厚度為0.5mm。中空多孔隔熱耐火磚物力性能為:孔洞率56.2%，平行通孔方向抗壓強(qiáng)度為
2.3Mpa,垂直通孔方向抗壓強(qiáng)度為2.5Mpa。實(shí)施例3本實(shí)施例與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于:該中空多孔隔熱耐火磚，外形結(jié)構(gòu)尺寸為240X 125X75mm。其中，通孔2的截面孔型為圓弧過渡正方形和長(zhǎng)方形，通孔2的方向與磚體I的長(zhǎng)度方向平行；正方形邊長(zhǎng)為2mm,長(zhǎng)方形短邊長(zhǎng)度為2_、長(zhǎng)邊長(zhǎng)度為4mm,通孔2之間的耐火材料孔壁3厚度為1.5_。中空多孔隔熱耐火磚物力性能為:孔洞率31.1%，平行通孔方向抗壓強(qiáng)度為4.9Mpa，垂直通孔方向抗壓強(qiáng)度為5.1Mpa0其它未詳細(xì)說明的部分均為現(xiàn)有技術(shù)。盡管上述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做出了詳盡的描述，但它僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，人們還可以根據(jù)本實(shí)施例在不經(jīng)創(chuàng)造性前提下獲得其他實(shí)施例，這些實(shí)施例都屬于本實(shí)用新型保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種中空多孔隔熱耐火磚，包括由耐火材料構(gòu)成的磚體(1)，其特征在于:所述磚體(I)內(nèi)平行設(shè)置有多排通孔(2 )，相鄰兩排通孔(2 )錯(cuò)位布置；所述磚體(I)上具有兩套咬合凹槽(4)和咬合凸臺(tái)(5)，其中一套咬合凹槽(4)和咬合凸臺(tái)(5)設(shè)置在與通孔(2)垂直的兩端砌筑面上，且所述兩端砌筑面之一粘貼有耐火纖維紙(6)，另一套咬合凹槽(4)和咬合凸臺(tái)(5)設(shè)置在與通孔(2)平行的兩側(cè)砌筑面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空多孔隔熱耐火磚，其特征在于:所述通孔(2)的截面孔型為正方形、圓弧過渡正方形、長(zhǎng)方形、圓弧過渡長(zhǎng)方形中的一種或其組合，所述通孔(2)的方向與磚體(I)的長(zhǎng)度方向平行或垂直。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中空多孔隔熱耐火磚，其特征在于:所述正方形通孔(2)邊長(zhǎng)為I 5mm,長(zhǎng)方形通孔(2)短邊長(zhǎng)度為I 5mm、長(zhǎng)邊長(zhǎng)度為2 15mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的中空多孔隔熱耐火磚，其特征在于:所述通孔(2)之間的耐火材料孔壁(3)厚度為0.5 5mm。
5.根據(jù)權(quán)利要 求1或2或3所述的中空多孔隔熱耐火磚，其特征在于:所述磚體(I)上設(shè)置的通孔(2)的孔洞率≥30%。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種中空多孔隔熱耐火磚，包括由耐火材料構(gòu)成的磚體，所述磚體內(nèi)平行設(shè)置有多排通孔，相鄰兩排通孔錯(cuò)位布置；所述磚體上具有兩套咬合凹槽和咬合凸臺(tái)，其中一套咬合凹槽和咬合凸臺(tái)設(shè)置在與通孔垂直的兩端砌筑面上，且所述兩端砌筑面之一粘貼有耐火纖維紙，另一套咬合凹槽和咬合凸臺(tái)設(shè)置在與通孔平行的兩側(cè)砌筑面上。本實(shí)用新型的中空多孔隔熱耐火磚具有磚體導(dǎo)熱系數(shù)低、力學(xué)強(qiáng)度高、砌筑方便等的優(yōu)點(diǎn)，達(dá)到提高隔熱層整體結(jié)合穩(wěn)定性與隔熱效果、延長(zhǎng)使用壽命、降低能源消耗、改善爐窯設(shè)備熱工綜合性能等目的。
文檔編號(hào)F27D1/04GK203148222SQ20132012132
公開日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月18日
發(fā)明者歐陽德剛, 羅安智 申請(qǐng)人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司