CN106123601A - 一种高温下凹槽式组合式耐火砖及制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高温下凹槽式组合式耐火砖，包括保温层、浇注层和工作层，所述保温层通过连接装置与浇注层连接，浇注层与工作层连接，连接装置依次穿过钢板和保温层。本发明的高温下凹槽式组合式耐火砖，通过在浇注层外设有隔热层，导致工作层的温度被良好的隔绝，钢板长期不在高温中运行，防锈漆不会脱落，延长了钢板的使用寿命；由于多块耐火砖通过钢板连接起来，需要更换时，只需要拧开螺栓，就可以更换耐火砖，更换方便；当顶部需要砌筑弧形顶部时，只需要把工作层的一面做成弧形，通过钢板连接，无需吊挂件，大大的节约了场地，提高了安装效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种高温下凹槽式组合式耐火砖及制作方法，属于筑炉领域。
背景技术
现有的冶金、化工等高温环境耐火砖的制作和砌筑有多种，归结于如下三大类。
一类是没有良好的隔热层，良好的隔热层材料导热系数要在0.2w/(m.k)以下，目前使用最多的这种材料有岩棉、纤维毡等等。如回转窑的砌筑就没有导热系数在0.2w/(m.k)以下的保温材料层，铆固件与筒体既有点接触也有面接触，工作层耐火砖与铆固件接触。导致筒体必须是20g以上的高温耐热钢，由于筒体长期在高温下运行，防锈漆掉落严重，筒体生锈氧化严重，内部热量散发到筒体是能量损失，导致需要耗更多的燃料来维持工况温度。传统的回转窑砖形和砌筑方法无法固定岩棉或纤维毡；或者有了岩棉层或纤维毡层后，内部的耐火砖无法固定。
二类是无法局部更换。如高炉、热风炉、链篦机、回转窑的耐火材料无法局部更换。因为有些是上一层砖的重量需由下一层砖支撑，有些是工作层砖砌成一个整体，有些是砖与砖之间有联锁结构。有些砖能局部更换，但工作层砖不进液压机震动高压挤成型并进炉窑高温烧烤，工作层砖寿命短。
三类是当顶部需要砌筑耐火砖时，以往的工艺是设吊挂件，或者把项部设计成球形或圆形，本方法无需把顶部设计成球形或圆形，无需暴露在外的长长吊挂件和吊挂梁。当一个矩形料车顶部需要砌筑耐火砖隔热时，吊挂梁和吊挂件太占地方，矩形料车顶部是方形，无法设拱形砖防止掉落。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提出一种高温下凹槽式组合式耐火砖及制作方法，通过在浇注层外设有保温层，起到良好的隔热效果，保护钢板，延长使用寿命。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种高温下凹槽式组合式耐火砖，包括保温层、浇注层和工作层，所述保温层通过连接装置与浇注层连接，浇注层与工作层连接，连接装置依次穿过钢板和保温层；所述浇注层设有燕尾凸台，所述工作层设有燕尾凹槽，燕尾凸台插入到燕尾凹槽中，将工作层固定在浇注层上。
作为优选，所述连接装置包含螺杆和螺母，螺杆固定在浇注层内，螺杆依次穿过保温层和浇注层，通过螺母将钢板固定在保温层上。
作为优选，所述保温层为岩棉或纤维毡。
作为优选，工作层远离浇注层的一面为弧形，用于顶部砌筑时，可节省空间，对顶部炉壳外形无需要求是球形或圆拱形。
作为优选，所述螺母外焊接有包裹螺母的半圆球形密封罩，可以使得工况压力在0.1Mpa～0.3Mpa，提高密封等级。
一种上述的高温下凹槽式组合式耐火砖的制作方法，包括以下步骤：
(1)根据设计要求将工作层放置在震动高压液压机成型，燃后进窑高温烧制而成；
(2)根据设计要求，制作好连接装置；
(3)根据工况设计选择浇注料，通过浇注料把工作层和连接装置联接成一个整体，浇筑温度110℃温度，固化24小时；
(4)在钢板设计好的位置开孔，在钢板上铺保温层；
(5)连接装置通过开孔，在钢板外用垫片、螺母拧紧。
在本发明中，浇注层一侧与工作层燕尾形凹槽结合，一侧根据工况设计成平形或弧形，浇注层中间设有金属杆件，即为螺杆，杆件的材质根据工况选择，牌号有Q235A、Q235C、Q345C、Q390A、304不锈钢等等。杆件用于固定耐火砖，固定岩棉或纤维毡。浇注料在常温下固化有强度，无需进炉窑高温烧烤，内部的金属杆件也不会因高温烧烤变形、氧化和强度降低。
工作层的砖根据工况选择高铝砖、钢玉砖或SiC砖，性能是耐磨损、耐压、耐冲击、耐高温，工作层砖在高温烧烤时局部出现液相，冷却后液相把颗粒之间联结得更紧密牢固。工作层砖耐压强度在80Mpa以上，导热系数在5.0W/(m·k)以上，固定杆件不能与工作层砖一起时炉窑烧制，因为炉窑内温度在1000℃以上。固定杆件也不能跟工作层砖接触，因为会把高温导入到要杆件和炉壳上。经过处理后，这时的耐火砖耐压强度能达到30Mpa以上，导热系数在1.0W/(m·k)以下，满足了绝大多数工况的要求，配套的固定杆件材质有Q235A、Q345C或304不锈钢，其中Q235A钢材能长期稳定工作在温度150℃以下，Q345C钢材能长期稳定工作在温度400℃以下，304不锈钢能长期稳定运行在800℃以下。所以浇注料在110℃固化的同时不会造成固定杆件材质变性。
先按设计要求在炉窑内烧制好好工作层砖，在机加工车间做好固定杆件，再按设计要求制好浇注料模子，把工作层砖、固定杆件在模子内浇注固化成型，这样组合砖完成了。现场用螺母紧固组合砖。这样分层解决问题。
螺杆与2层固定板焊接，表面要去除灰、油等杂质后再浇注。浇注料与固定件的联接要保证一定的接触面积才能保证固定件与浇注料稳固联接，这是要根据工况要求经过设计并实验取得的数据。
有益效果：本发明的高温下凹槽式组合式耐火砖，通过在浇注层外设有隔热层，导致工作层的温度被良好的隔绝，钢板长期不在高温中运行，防锈漆不会脱落，延长了钢板的使用寿命；由于多块耐火砖通过钢板连接起来，需要更换时，只需要拧开螺栓，就可以更换耐火砖，更换方便；当顶部需要砌筑弧形顶部时，只需要把工作层的一面做成弧形，通过钢板连接，无需吊挂件，大大的节约了场地，提高了安装效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1所示，本发明的一种高温下凹槽式组合式耐火砖，包括保温层、浇注层和工作层，所述保温层通过连接装置与浇注层连接，浇注层与工作层连接，连接装置依次穿过钢板和保温层。
在本发明中，所述连接装置包含螺杆和螺母，螺杆固定在浇注层内，螺杆依次穿过保温层和浇注层，通过螺母将钢板固定在保温层上。所述浇注层设有燕尾凸台，所述工作层设有燕尾凹槽，燕尾凸台插入到燕尾凹槽中，将工作层固定在浇注层上。所述保温层为岩棉或纤维毡。工作层远离浇注层的一面为弧形，用于顶部砌筑时，可节省空间，对顶部炉壳外形无需要求是球形或圆拱形。所述螺母外焊接有包裹螺母的半圆球形密封罩，可以使得工况压力在0.1Mpa～0.3Mpa，提高密封等级。
一种上述的高温下凹槽式组合式耐火砖的制作方法，包括以下步骤：
(1)根据设计要求将工作层放置在震动高压液压机成型，燃后进窑高温烧制而成；
(2)根据设计要求，制作好连接装置；
(3)根据工况设计选择浇注料，通过浇注料把工作层和连接装置联接成一个整体，浇筑温度110℃温度，固化24小时；
(4)在钢板设计好的位置开孔，在钢板上铺保温层；
(5)连接装置通过开孔，在钢板外用垫片、螺母拧紧。
本发明的耐火砖由于将砖体分为三层，工作层可以在窑高温烧制而成，浇注层在常温下即可浇注，将螺杆与浇注层固连在一起，使得浇注层在常温固化有强度，而螺杆也不会因高温烧烤变形、氧化和强度降低。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种高温下凹槽式组合式耐火砖，其特征在于：包括保温层、浇注层和工作层，所述保温层通过连接装置与浇注层连接，浇注层与工作层连接，连接装置依次穿过钢板和保温层；所述浇注层设有燕尾凸台，所述工作层设有燕尾凹槽，燕尾凸台插入到燕尾凹槽中，将工作层固定在浇注层上。
2.根据权利要求1所述的高温下凹槽式组合式耐火砖，其特征在于：所述连接装置包含螺杆和螺母，螺杆固定在浇注层内，螺杆依次穿过保温层和浇注层，通过螺母将钢板固定在保温层上。
3.根据权利要求1所述的高温下凹槽式组合式耐火砖，其特征在于：所述保温层为岩棉或纤维毡。
4.根据权利要求1所述的高温下凹槽式组合式耐火砖，其特征在于：工作层远离浇注层的一面为弧形。
5.根据权利要求2所述的高温下凹槽式组合式耐火砖，其特征在于：所述螺母外焊接有包裹螺母的半圆球形密封罩。
6.根据权利要求1所述的高温下凹槽式组合式耐火砖，其特征在于：所述工作层为高铝砖、钢玉砖或SiC砖中的一种。
7.一种如权利要求1至6任一项所述的高温下凹槽式组合式耐火砖的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)根据设计要求将工作层放置在震动高压液压机成型，燃后进窑高温烧制而成；
(2)根据设计要求，制作好连接装置；
(3)根据工况设计选择浇注料，通过浇注料把工作层和连接装置联接成一个整体，浇筑温度110℃温度，固化24小时；
(4)在钢板设计好的位置开孔，在钢板上铺保温层；
(5)连接装置通过开孔，在钢板外用垫片、螺母拧紧。
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