專利名稱：回轉(zhuǎn)窯用復合多孔隔熱磚的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及回轉(zhuǎn)窯中的耐火磚，具體地指一種回轉(zhuǎn)窯用復合多 孔隔熱磚。
背景技術：
回轉(zhuǎn)窯是對各種物料進行煅燒的旋轉(zhuǎn)圓筒設備，按處理物料不 同可分為水泥窯、冶金化工窯和石灰窯，主要用于冶金、建材、礦 石等多種礦產(chǎn)的加熱和煅燒?；剞D(zhuǎn)窯的主體窯殼一般是由外壁鋼殼 和內(nèi)壁耐火磚層構(gòu)成。其中，回轉(zhuǎn)窯的耐火磚層多為雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi) 層為工作層，起到耐熱耐磨作用，外層為隔熱層，起到隔熱作用。
如果回轉(zhuǎn)窯在使用過程中，隔熱層的隔熱效果不佳，就會導致 窯殼表面溫度較高，尤其是燒成帶，其窯殼表面溫度一般在
200 30(TC之間，有時甚至達到350'C或更高，窯殼對外界熱輻射以 及自然對流而損失了大量熱能。
目前降低熱量損失的方法有二種 一是增加窯體耐火磚層的厚 度，但耐火磚層厚度受到窯筒直徑和窯體負荷的限制，增加幅度有 限；二是提高耐火磚層的隔熱性能，從而降低熱量損失，此法被認 為是行之有效的。
以往的生產(chǎn)過程中， 一種是采用隔熱性能優(yōu)異的耐熱纖維板直 接砌筑隔熱層。在回轉(zhuǎn)窯工作過程中， 一方面耐熱纖維板受到工作 層的擠壓磨損而發(fā)生變形破損，另一方面隔熱層溫度過高，造成纖 維結(jié)晶而粉化，以上兩方面均可導致隔熱層出現(xiàn)空洞，進而造成工 作層的塌陷損毀；另一種是采用輕質(zhì)隔熱磚砌筑隔熱層，由于輕質(zhì) 隔熱磚的強度不高，在受到間歇的壓應力與摩擦力作用下，磚體常 發(fā)生斷裂和碎化，進而造成工作層結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。
目前國內(nèi)回轉(zhuǎn)窯隔熱層用隔熱磚多為重質(zhì)粘土磚、高鋁磚等，他們具備良好的強度，滿足隔熱磚在使用過程中不發(fā)生碎裂，但是 其隔熱效果不佳。鑒于回轉(zhuǎn)窯的旋轉(zhuǎn)式工作方式，隔熱磚首先要具 備良好的強度，其次要具備良好的隔熱性能，但是這兩個方面是相 對矛盾的，如何在保證隔熱磚強度的前提下提高隔熱磚的隔熱性是 亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種回轉(zhuǎn)窯用復合多孔隔熱磚，能夠在 保證隔熱磚強度的前提下使其具有優(yōu)良的隔熱性能。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種回轉(zhuǎn)窯用復合多孔隔熱磚， 安裝在回轉(zhuǎn)窯鋼殼的內(nèi)壁上，它包括耐火磚體。所述耐火磚體上沿 回轉(zhuǎn)窯的徑向分布有貫穿的氣孔，所述耐火磚體與回轉(zhuǎn)窯鋼殼內(nèi)壁 接觸的一面上設置有耐熱纖維板。
所述耐火磚體朝向回轉(zhuǎn)窯中心的一面上的氣孔端部還設有輕質(zhì) 耐火泥填充物。
所述耐熱纖維板的厚度小于20mm。 所述輕質(zhì)耐火泥填充物的深度不大于10mm。 所述耐火磚體橫截面上的氣孔面積率為50 70%。 所述氣孔的橫截面形狀為正六邊形、正四邊形或者圓形中的一 種，呈均勻分布。
所述氣孔的橫截面形狀為正六邊形時，其外接圓直徑為2 7mm， 相鄰氣孔之間的壁厚為1 2mm;所述氣孔的橫截面形狀為正四邊形 時，其邊長為2 7mm，相鄰氣孔之間的壁厚為1 2mm;所述氣孔的 橫截面形狀為圓形時，其直徑為2 7mm，相鄰氣孔之間的壁厚為 1 2mm。
所述耐火磚體是鋁硅質(zhì)或者堇青石質(zhì)的耐火磚體。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于在耐火磚體上設置 貫穿的氣孔并按一定規(guī)律排布，在保證隔熱磚的強度的前提下，減 少了熱傳遞截面，提高了隔熱磚的隔熱性能；耐熱纖維板的設置， 能夠進一步提高隔熱效果；輕質(zhì)耐火泥填充物的設置，封閉了氣孔，防止了氣孔內(nèi)空氣流動傳熱，進一步增強了隔熱和加強的效果。


圖1為回轉(zhuǎn)窯用復合多孔隔熱磚的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明的隔熱磚砌筑于回轉(zhuǎn)窯后的回轉(zhuǎn)窯局部結(jié)構(gòu)示意
圖3為正六邊形氣孔的回轉(zhuǎn)窯用復合多孔隔熱磚的孔排布示意
圖4為正四邊形氣孔的回轉(zhuǎn)窯用復合多孔隔熱磚的孔排布示意
圖5為圓形氣孔的回轉(zhuǎn)窯用復合多孔隔熱磚的孔排布示意圖。 圖中，氣孔1，耐火磚體2，耐熱纖維板3，輕質(zhì)耐火泥填充物 4，鋼殼5，工作層6。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明的回轉(zhuǎn)窯用復合多孔隔熱 磚作進一步的詳細描述
如圖1和圖2所示，本發(fā)明的回轉(zhuǎn)窯用復合多孔隔熱磚，安裝
在回轉(zhuǎn)窯鋼殼5的內(nèi)壁上，它包括耐火磚體2，其上沿回轉(zhuǎn)窯的徑向 分布有貫穿的氣孔1。為保證耐火磚體2的隔熱效果，氣孔1的橫截 面形狀為正六邊形、正四邊形或者圓形。當氣孔的橫截面形狀為正 六邊形時，其外接圓直徑為2 7mm，相鄰氣孔之間的壁厚為1 2mm; 當氣孔的橫截面形狀為正四邊形時，其邊長為2 7mm，相鄰氣孔之 間的壁厚為1 2mm;當氣孔的橫截面形狀為圓形時，其直徑為 2 7mm,相鄰氣孔之間的壁厚為1 2mm，使橫截面的氣孔率為 50~70%，可達到良好的隔熱效果。耐火磚體2的材質(zhì)采取熱導率低 并且強度良好的鋁硅質(zhì)或者堇青石質(zhì)。耐火磚體2在與回轉(zhuǎn)窯鋼殼5 內(nèi)壁接觸的一面上設置有厚度小于20mm的薄耐熱纖維板3。在砌筑 時耐熱纖維板3的一面緊貼鋼殼5。較薄的耐熱纖維板3克服了在壓 應力作用下變形量大造成的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)的問題，同時還起到一定的應 力緩沖作用。在耐火磚體2的隔熱作用下，耐熱纖維板3的工作溫度不會很高，從而減緩了纖維晶化粉化速度，適應了回轉(zhuǎn)窯的使用
條件，該耐熱纖維板3在回轉(zhuǎn)窯的工作中能夠起到進一步隔熱的作 用。耐熱纖維板3直接粘接在耐火磚體2上，加工方便。在耐火磚 體2朝向回轉(zhuǎn)窯中心的一面上的氣孔1端部設有深度不大于10mm 的輕質(zhì)耐火泥填充物4，使氣孔1的該端口封閉。輕質(zhì)耐火泥漿主要 由漂珠、粘土、結(jié)合劑和粉煤灰原料組成。氣孔1封閉后可以阻止 氣體在氣孔l中的流通，同時起到一定的增強作用。
實施例1:
如圖3所示，本實施例中耐火磚體2上氣孔1的截面形狀為正 六邊形，呈錯位均勻分布。正六邊形的外接圓直徑為5mm，相鄰氣 孔1之間的壁厚等厚，均為1.5mm，可計算出總的橫截面上的氣孔 面積率為61.75%。
耐火磚體2采用熱導率低的粘土質(zhì)，其配方(按重量百分比)
是熟粘土 70%，生粘土粉18%，廣西白泥6%，結(jié)合劑6%。
按照上述配方配料，外加水14%，經(jīng)充分攪拌混合后，采用擠出成 型工藝，制備耐火磚體2胚體，成型密度控制在2.3g/cm3以上，在 隧道窯干燥燒成，燒成溫度為1300°C。成型后的耐火磚體2的耐壓 強度達到21MPa。
在燒成好的耐火磚體2的一端粘接一層厚度為6mm的耐熱纖維 板3，另一端采用輕質(zhì)耐火泥漿封孔，形成的輕質(zhì)耐火泥填充物4的 深度為10mm，制備成復合多孔隔熱磚。對此復合隔多孔隔熱磚的熱 導率進行測定，測定值為0.53w/m*k。
實施例2:
如圖4所示，本實施例中耐火磚體2上氣孔1的截面形狀為正 四邊形，呈均勻分布。正四邊形的邊長為7mm，相鄰氣孔l間的壁 厚均為1.6mm，可計算出總的橫截面上的氣孔面積率為68.9%。
耐火磚體2采用堇青石質(zhì)，其配方(按重量百分比)是堇青 石36%，滑石24%，粘土 29%，結(jié)合劑6%。按照上述配方配料， 外加水15%,經(jīng)充分攪拌混合后，采用擠出成型工藝，制備耐火磚
6體2胚體，成型密度控制在2.1g/cm3以上，在隧道窯干燥燒成，燒 成溫度為1200°C。堇青石質(zhì)耐火磚體2的耐壓強度達到18MPa。
耐火磚體2上粘接的耐熱纖維板厚度為8mm，輕質(zhì)耐火泥填充 物4的深度為8mm。對此復合隔多孔隔熱磚的熱導率進行測定，測 定值為0.48w/m*k。
綜合上述實施例可以看出，與輕質(zhì)隔熱磚的耐壓強度最高僅達 到8MPa相比(耐熱纖維板的耐壓強度更低)，復合多孔隔熱磚在具 備與輕質(zhì)隔熱磚相當?shù)臒釋实耐瑫r，在強度上可達到輕質(zhì)隔熱磚 的三倍，隔熱層砌筑厚度可以達到60~80mm，起到良好的隔熱效果， 在回轉(zhuǎn)窯使用過程中不發(fā)生破碎，磨損量也非常的少。
實施例3:
如圖5所示，本實施例中耐火磚體2上氣孔1的截面形狀為圓 形，呈均勻分布。圓的直徑為7mm，相鄰氣孔1間的壁厚均為2mm， 可計算出總的橫截面上的氣孔面積率為55.2%。
耐火磚體2采用高鋁質(zhì)，其配方(按重量百分比)是 一級礬
土 80%，生粘土粉8%，氧化鋁粉6%，結(jié)合劑6%。按照上述
配方配料，外加水14%，經(jīng)充分攪拌混合后，采用擠出成型工藝， 制備耐火磚體2胚體，成型密度控制在2.5g/cm3以上，在隧道窯干 燥燒成，燒成溫度為1350°C。成型后的耐火磚體2的耐壓強度達到 24MPa。
耐火磚體2上粘接的耐熱纖維板3厚度為15mm，輕質(zhì)耐火泥填 充物4的深度為6mm。對此復合隔多孔隔熱磚的熱導率進行測定， 測定值為0.44w/m，k。
權(quán)利要求
1.一種回轉(zhuǎn)窯用復合多孔隔熱磚，安裝在回轉(zhuǎn)窯鋼殼(5)的內(nèi)壁上，它包括耐火磚體(2)，其特征在于所述耐火磚體(2)上沿回轉(zhuǎn)窯的徑向分布有貫穿的氣孔(1)，所述耐火磚體(2)與回轉(zhuǎn)窯鋼殼(5)內(nèi)壁接觸的一面上設置有耐熱纖維板(3)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)窯用復合多孔隔熱磚，其特征在 于所述耐火磚體(2)朝向回轉(zhuǎn)窯中心的一面上的氣孔(1)端部 設有輕質(zhì)耐火泥填充物(4)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的回轉(zhuǎn)窯用復合多孔隔熱磚，其特 征在于所述耐熱纖維板(3)的厚度小于20mm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的回轉(zhuǎn)窯用復合多孔隔熱磚，其特 征在于所述輕質(zhì)耐火泥填充物(4)的深度不大于10mm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的回轉(zhuǎn)窯用復合多孔隔熱磚，其特 征在于所述耐火磚體(2)橫截面上的氣孔面積率為50 70%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的回轉(zhuǎn)窯用復合多孔隔熱磚，其特 征在于所述氣孔(1)的橫截面形狀為正六邊形、正四邊形或者圓 形中的一種，呈均勻分布。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的回轉(zhuǎn)窯用復合多孔隔熱磚，其特征在 于所述氣孔(l)的橫截面形狀為正六邊形，其外接圓直徑為2~7mm， 相鄰氣孔之間的壁厚為l~2mm
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的回轉(zhuǎn)窯用復合多孔隔熱磚，其特征在 于所述氣孔(1)的橫截面形狀為正四邊形，其邊長為2 7mm，相 鄰氣孔之間的壁厚為l~2mm。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的回轉(zhuǎn)窯用復合多孔隔熱磚，其特征在 于所述氣孔(1)的橫截面形狀為圓形，其直徑為2 7mm，相鄰氣 孔(1)之間的壁厚為1 2mm。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的回轉(zhuǎn)窯用復合多孔隔熱磚，其 特征在于所述耐火磚體(2)是鋁硅質(zhì)或者堇青石質(zhì)的耐火磚體(2)。
全文摘要
本發(fā)明涉及回轉(zhuǎn)窯中的耐火磚，具體地指一種回轉(zhuǎn)窯用復合多孔隔熱磚，能夠在保證隔熱磚強度的前提下具有優(yōu)良的隔熱性能。它包括耐火磚體。所述耐火磚體上沿回轉(zhuǎn)窯的徑向分布有貫穿的氣孔，所述耐火磚體與回轉(zhuǎn)窯鋼殼內(nèi)壁接觸的一面上設置有耐熱纖維板。進一步地，所述耐火磚體朝向回轉(zhuǎn)窯中心的一面上的氣孔端部設有輕質(zhì)耐火泥填充物。本發(fā)明中，在耐火磚體上設置貫穿的氣孔并按一定規(guī)律排布，在保證隔熱磚的強度的前提下，減少了熱傳遞截面，提高了隔熱磚的隔熱性能；耐熱纖維板的設置，能夠進一步提高隔熱效果；輕質(zhì)耐火泥填充物的設置，封閉了氣孔，防止了氣孔內(nèi)空氣流動傳熱，進一步增強了隔熱和加強的效果。
文檔編號F27B7/20GK101625196SQ20091006358
公開日2010年1月13日 申請日期2009年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月11日
發(fā)明者徐志華, 李耀武, 洪學勤, 田先明, 秦常杰, 雷中興 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司