CN109870032A - 一种耐火砖及耐火墙体 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种耐火砖及耐火墙体，所述耐火砖为L型结构，所述耐火砖的第一端设置有贯通的连接孔，所述耐火砖的第一端的两侧设置有凹槽，所述连接孔位于所述凹槽内，所述耐火砖的第二端的长度L2为所述耐火砖长度L的1/2。本发明提供的耐火砖通过水平方向互扣拉接和垂直方向配合拉钩拉接，合理的释放了热膨胀位移，从而避免由于热膨胀位移导致的炉墙鼓包、开裂等问题；该耐火砖结构简单、制造方便，受力合理，可与现行通用的标准耐火砖结合，采用标准顺丁砌筑法混合砌筑施工，保证了墙体的稳定性。

Description

一种耐火砖及耐火墙体

技术领域

本发明涉及窑炉耐火材料技术领域，尤其涉及一种耐火砖及耐火墙体。

背景技术

耐火砖为具有一定形状和尺寸的定型耐火材料，因其能够在高温下经受各种物理变化、化学变化以及机械作用，而被广泛的应用在各种工业窑炉的砌筑中。目前市场上通用的标准耐火砖为长方体结构，直立的长方体结构无法满足窑炉砌筑过程中内耐火墙与外保护墙之间的拉接砌筑需求。

现有技术下，各种工业窑炉在砌筑施工中的内外墙拉接均使用非标耐火砖，其拉接方向大多为垂直方向上下互扣拉接，拉接的方式为砖与砖之间的刚性拉接，在窑炉使用过程中，在热膨胀的作用下肯能会导致脱扣或耐火砖断裂，从而造成炉墙鼓包现象，影响窑炉的质量和使用寿命。

发明内容

本发明旨在解决上面描述的问题。本发明的一个目的是提供一种解决以上问题中的任何一个的耐火砖及耐火墙体。具体地，本发明提供能够释放热膨胀位移、避免耐火墙鼓包开裂的耐火砖及耐火墙体。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种耐火砖，所述耐火砖为L型结构，所述耐火砖的第一端设置有贯通的连接孔，所述耐火砖的第一端的两侧设置有凹槽，所述连接孔位于所述凹槽内，所述耐火砖的第二端的长度L2为所述耐火砖长度L的1/2。

其中，所述凹槽的深度b为所述耐火砖的厚度B的1/18～1/10。

其中，所述耐火砖的厚度B为通用标准耐火砖厚度的n+0.5倍，其中，n为正整数。

其中，所述耐火砖的第一端的宽度D1为114mm，所述耐火砖的第二端的宽度D2为172mm，所述耐火砖的长度L为230mm。

其中，所述凹槽的形状为马蹄形。

根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种耐火墙体，所述耐火墙体包括拉接模块，所述拉接模块包括相互对接的两块如上所述的耐火砖：第一耐火砖和第二耐火砖，所述第一耐火砖的第一端与所述第二耐火砖的第二端之间、所述第一耐火砖的第二端与所述第二耐火砖的第一端之间均设置有预定宽度的膨胀缝，且所述第一耐火砖的第二端的端面与所述第二耐火砖的第二端的端面相接触；所述膨胀缝内填充耐火陶瓷纤维棉或毯。

其中，所述拉接模块还包括金属拉钩，所述金属拉钩的第一端穿过所述耐火砖的连接孔设置。

其中，所述耐火墙体还包括辅助模块，所述拉接模块与所述辅助模块垂直交替砌筑。

其中，所述辅助模块包括相互对接的两块配砖：第一配砖和第二配砖；所述配砖为L型结构，且所述配砖的横截面外形及尺寸与所述耐火砖相同，且所述配砖的厚度与通用标准耐火砖的厚度相同；所述第一配砖的第一端与所述第二配砖的第二端之间、所述第一配砖的第二端与所述第二配砖的第一端之间均设置有所述膨胀缝，且所述第一配砖的第二端的端面与所述第二配砖的第二端的端面相接触。

其中，所述耐火墙体还包括标准模块，所述标准模块包括若干垂直交替砌筑的标准耐火砖，拉接模块与所述标准模块相邻砌筑。

本发明提供的耐火砖通过水平方向互扣拉接和垂直方向配合拉钩拉接，合理的释放了热膨胀位移，从而避免由于热膨胀位移导致的炉墙鼓包、开裂等问题；该耐火砖结构简单、制造方便，受力合理，可与现行通用的标准耐火砖结合，采用标准顺丁砌筑法混合砌筑施工，保证了墙体的稳定性。

参照附图来阅读对于示例性实施例的以下描述，本发明的其他特性特征和优点将变得清晰。

附图说明

并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与描述一起用于解释本发明的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本发明的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示例性地示出了本发明的耐火砖的结构示意图；

图2示例性地示出了本发明的耐火砖的侧面结构示意图；

图3示例性地示出了本发明的耐火墙体的一种实施例的结构示意图；

图4示例性地示出了本发明的拉接模块的结构示意图；

图5示例性地示出了本发明的耐火墙体的另一种实施例的结构示意图；

图6示例性地示出了本发明的配砖的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

本发明通过设计一种L型耐火砖，通过在其宽度较短的一端设置连接孔，并在砌筑耐火墙过程中利用金属拉钩进行固定，从而将耐火墙与外墙进行固定；同时，在砌筑时，将两块L型耐火砖对接，将宽度较宽的一端相互接触，在拉钩的作用下使得两块耐火砖彼此靠紧，避免由于拉钩的拉拽而影响耐火墙的稳定性；另外在两块耐火砖之间设置预定宽度的膨胀缝，合理地释放热膨胀唯一，从而解决了窑炉砌筑过程中因热膨胀位移带来的炉墙鼓包开裂等问题。

下面将结合附图，对根据本发明所提供的耐火砖及耐火墙体进行详细说明。

图1示出了本发明的耐火砖的一种具体实施例的结构示意图，图2示出了图1中的耐火砖的侧面结构示意图，综合参照图1和图2所示，该耐火砖1为L型结构。在耐火砖1的第一端设置有贯通的连接孔11，耐火砖1的第一端的两侧设置有凹槽12，连接孔11位于凹槽12内。连接孔11主要用于在砌筑墙体时可以利用连接件通过连接孔11将耐火砖1进行固定，进而固定耐火墙体；一定深度的凹槽12的设置，可以确保连接件的安装不会对耐火砖1或其它砖块等结构的砌筑造成影响，即作为连接件(例如挂钩)的安装空间使用。优选地，连接孔11可以设置为圆形通孔，有效减少在使用过程中由于应力集中而影响其牢固性。

为了在使用过程中避免由于连接件的拉扯或者受热变形等原因而导致耐火砖1移位，进而影响耐火墙体的稳定性和使用寿命，本发明中的耐火砖1的第二端的长度L2为耐火砖1长度L的1/2。在实际砌筑使用过程中，两块耐火砖1反方向对接，即与两块耐火砖1连接的连接件的拉力方向相反，而两块耐火砖1彼此之间通过第二端相互靠紧，从而有效保证耐火墙体的稳定性。

通常情况下，凹槽12的深度b为耐火砖1的厚度B的1/18～1/10，即可满足大部分耐火墙体所需连接强度的连接件进行固定连接。优选地，凹槽12的深度b可以设置为6～8mm。例如，若耐火砖1的厚度B为100mm时，可以在其第一端的两侧选择设置深度b为6mm的凹槽12。

在本发明中，耐火砖1的厚度B为通用标准耐火砖厚度的n+0.5倍，其中，n为正整数。一方面可以保证连接孔11的连接强度，另一方面可以对普通标准耐火砖的砌筑形成支撑，另外，还方便于普通标准耐火砖进行混合砌筑施工，即把本发明的耐火砖1混合穿插砌筑在普通标准耐火砖中，从而对耐火墙体的多处进行分散固定，进一步加强耐火墙体的稳定性。优选地，耐火砖1的厚度B可以设置为普通通用标准耐火砖厚度的1.5倍或2.5倍，通常选用1.5倍。需要指出的是，耐火砖1的长度与通用标准耐火砖的长度相等，便于保证砌筑的耐火墙体的厚度一致。

在一个典型的实施例中，混合砌筑的通用标准耐火砖的厚度为65mm、长度为230mm、宽度包括114mm和172mm两种时，耐火砖1的第一端的宽度D1可以设置为114mm，耐火砖1的第二端的宽度D2可以设置为172mm，耐火砖1的长度L则为230mm，其厚度可以选择设置为99mm。

具体地，凹槽12的形状可以设置为马蹄形，也可以设置为矩形、梯形、长圆形等结构，参照图1所示，马蹄形的凹槽12的开口宽度大于其底部宽度，其底部为弧形。在第二端宽度D2为172mm的耐火砖1中，其第一端的顶面和底面分别设置马蹄形凹槽12，且其形状一致、位置对应，连接孔11的中心线与凹槽12的底部的中心线重合；马蹄形凹槽12的长度(亦即开口到底部的深度)尺寸小于114mm，其开口宽度小于90mm；例如其长度可以设置为105mm、开口宽度尺寸可以设置为86mm，凹槽12沿耐火砖1的厚度方向的深度可以设置为6mm。另外，在同一块耐火砖1的第一端可以并列设置多个凹槽12，可以在每个凹槽12内设置一个连接孔11，便于对该耐火砖1进行多向连接固定。

需要指出的是，马蹄形凹槽12的开口宽度尺寸需要根据耐火墙水平方向的预设膨胀位移稍作调整，以不限制耐火砖1在受热后沿水平方向的左右位移量为准。

具体地，连接孔11的尺寸可以根据马蹄形凹槽12的尺寸进行调整，确保连接孔11的边缘与凹槽12的边缘之间留有一定的间距，优选地，连接孔11可以设置为直径为30mm的圆形通孔。

作为上述耐火砖1的应用，本发明还提供了一种耐火墙体，图3示出了该耐火墙体的一种具体实施例的结构示意图。参照图3所示，该耐火墙体包括拉接模块100，用以与普通通用标准耐火砖混合砌筑，并且通过拉接模块100对耐火墙体进行固定，以保证其稳定性。图4示出了拉接模块100的一种具体实施例的结构示意图，参照图3和图4所示，拉接模块100包括相互对接的两块上述耐火砖1：第一耐火砖101和第二耐火砖102，第一耐火砖101和第二耐火砖102相对、且反向砌筑。其中，第一耐火砖101的第一端与第二耐火砖102的第二端之间、第一耐火砖101的第二端与第二耐火砖102的第一端之间均设置有预定宽度的膨胀缝103，并且第一耐火砖101的第二端的端面与第二耐火砖102的第二端的端面相接触，彼此靠紧，避免受热膨胀发生位移而影响耐火墙体的稳定性。

具体地，膨胀缝103内填充耐火陶瓷纤维棉或毯。

通常情况下，预设的膨胀缝103的宽度应小于20mm，以保证两块耐火砖1在水平方向的互扣尺寸，从而保证其水平方向的拉接强度，避免耐火墙在使用过程中因膨胀位移而导致两块耐火砖1之间脱扣，进一步导致耐火墙的开裂或鼓包现象。在水平方向上，根据预设的耐火墙在使用过程中的膨胀位移、结合马蹄形凹槽12的开口尺寸，合理设置多道耐火砖1，从而减少预设膨胀缝103的间距，以保证耐火墙在使用过程中的稳定性。通过第一耐火砖101和第二耐火砖102的互扣使用，使得预设的膨胀缝103可以留成“S”形，进一步保证了耐火墙的密封性，提高耐火墙的实用性能。

相适应于耐火砖1中的连接孔11，本发明中的拉接模块100还包括金属拉钩104，金属拉钩104的第一端穿过耐火砖1的连接孔11设置。膨胀缝103在垂直方向上上下贯通，保证了耐火墙在垂直方向受力传递的合理性，进而保证耐火墙的稳定性；在垂直方向上，则通过在耐火砖1的连接孔11中引入金属拉钩104，使得耐火墙与外保护墙拉接在一起，限制了耐火墙受热膨胀而产生向耐火墙内的位移。

膨胀位移通过设置利用连接孔11与耐火砖1固定连接的金属拉钩104而得以解决，拉接位移量则可以根据耐火砖1的厚度以及配砖的砌筑层数来调节。图5示出了本发明的耐火墙体的另一种具体实施例的结构示意图，参照图5所示，本发明的耐火墙体还包括辅助模块200，拉接模块100与辅助模块200垂直交替砌筑，用辅助模块200来调整拉接模块100的位置和砌筑数量，进而调整其垂直方向上的拉接位移量。

其中，辅助模块200包括相互对接的两块配砖2：第一配砖201和第二配砖202，第一配砖201和第二配砖202相对、朝向相反砌筑。图6示出了配砖2的一种具体实施例的结构示意图，参照图6所示，配砖2的形状与耐火砖1的形状相适应。具体地，配砖2也为L型结构，并且配砖2的横截面外形及尺寸与耐火砖1相同，而且配砖2的厚度与通用标准耐火砖的厚度相同，以便于将耐火砖1、配砖2均与通用标准耐火砖进行混合砌筑。

为了更好地与拉接模块100相配合砌筑形成结构稳定的耐火墙体，与拉接模块100相适应，在辅助模块200中，第一配砖201的第一端与第二配砖202的第二端之间、第一配砖201的第二端与第二配砖202的第一端之间均设置有膨胀缝103，且第一配砖201的第二端的端面与第二配砖202的第二端的端面相接触。

另外，本发明的耐火墙体还包括标准模块300，标准模块300包括若干垂直交替砌筑的标准耐火砖，拉接模块100与标准模块300相邻砌筑。其中，标准耐火砖可以是一种规格的标准耐火砖，也可以是两种、甚至多种规格的耐火砖的混合。

参照图5所示，本发明的耐火墙体，耐火砖1、配砖2可以与标准耐火砖按照顺丁砌法进行标准的混合砌筑，无需引入非标耐火砖进行配合，使得其结构合理化、原料简单、施工方便。

需要指出的是，因为耐火砖1在砌筑过程中可以与通用标准耐火砖进行标准砌筑，所以，在不考虑膨胀缝设置合理的情况下，仅考虑拉接需求时，耐火砖1可以设置在耐火墙体的任意位置处，在设置砌筑时只需要根据其位置设置外墙的拉钩进行配合即可。因此，本发明的耐火墙体中可以进行多处、分散设置耐火砖1，进而将耐火墙体与外保护墙进行均匀、分散化固定，进一步确保耐火墙体的稳定性。

本发明的耐火砖1和配砖2，结构简单，受力合理，制造方便，通过合理的设计耐火砖1的平面尺寸和厚度，可以实现与现行通用标准耐火砖混合砌筑，保证墙体的稳定性。耐火墙体中的拉接模块100和辅助模块200均采用两块L型砖块在水平方向互扣拉接砌筑，而且拉接模块100中还采用了拉钩进行垂直方向的拉接固定，合理的释放了耐火墙体的热膨胀位移，从而解决了炉窑砌筑和使用过程中因热膨胀位移带来的耐火墙鼓包、开裂等问题。

上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施，而这些变型方式都在本发明的保护范围之内。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包含一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种耐火砖(1)，其特征在于，所述耐火砖(1)为L型结构，所述耐火砖(1)的第一端设置有贯通的连接孔(11)，所述耐火砖(1)的第一端的两侧设置有凹槽(12)，所述连接孔(11)位于所述凹槽(12)内，所述耐火砖(1)的第二端的长度L2为所述耐火砖(1)长度L的1/2。

2.如权利要求1所述的耐火砖(1)，其特征在于，所述凹槽(12)的深度b为所述耐火砖(1)的厚度B的1/18～1/10。

3.如权利要求1所述的耐火砖(1)，其特征在于，所述耐火砖(1)的厚度B为通用标准耐火砖厚度的n+0.5倍，其中，n为正整数。

4.如权利要求1所述的耐火砖(1)，其特征在于，所述耐火砖(1)的第一端的宽度D1为114mm，所述耐火砖(1)的第二端的宽度D2为172mm，所述耐火砖(1)的长度L为230mm。

5.如权利要求1所述的耐火砖(1)，其特征在于，所述凹槽(12)的形状为马蹄形。

6.一种耐火墙体，其特征在于，所述耐火墙体包括拉接模块(100)，所述拉接模块(100)包括相互对接的两块如权利要求1～5中任一项所述的耐火砖(1)：第一耐火砖(101)和第二耐火砖(102)，所述第一耐火砖(101)的第一端与所述第二耐火砖(102)的第二端之间、所述第一耐火砖(101)的第二端与所述第二耐火砖(102)的第一端之间均设置有预定宽度的膨胀缝(103)，且所述第一耐火砖(101)的第二端的端面与所述第二耐火砖(102)的第二端的端面相接触；

所述膨胀缝(103)内填充耐火陶瓷纤维棉或毯。

7.如权利要求6所述的耐火墙体，其特征在于，所述拉接模块(100)还包括金属拉钩(104)，所述金属拉钩(104)的第一端穿过所述耐火砖(1)的连接孔(11)设置。

8.如权利要求6所述的耐火墙体，其特征在于，所述耐火墙体还包括辅助模块(200)，所述拉接模块(100)与所述辅助模块(200)垂直交替砌筑。

9.如权利要求8所述的耐火墙体，其特征在于，所述辅助模块(200)包括相互对接的两块配砖(2)：第一配砖(201)和第二配砖(202)；所述配砖(2)为L型结构，且所述配砖(2)的横截面外形及尺寸与所述耐火砖(1)相同，且所述配砖(2)的厚度与通用标准耐火砖的厚度相同；所述第一配砖(201)的第一端与所述第二配砖(202)的第二端之间、所述第一配砖(201)的第二端与所述第二配砖(202)的第一端之间均设置有所述膨胀缝(103)，且所述第一配砖(201)的第二端的端面与所述第二配砖(202)的第二端的端面相接触。

10.如权利要求6所述的耐火墙体，其特征在于，所述耐火墙体还包括标准模块(300)，所述标准模块(300)包括若干垂直交替砌筑的标准耐火砖，拉接模块(100)与所述标准模块(300)相邻砌筑。