耐火絕熱材料複合塊的製作方法

2023-04-26 10:35:26

專利名稱:耐火絕熱材料複合塊的製作方法
本實用新型屬於耐火絕熱材料製品，涉及工業爐中加熱爐爐壁的結構。
傳統的加熱爐爐壁，內層結構是由耐火磚砌成的，七十年代國外大量應用耐火纖維作爐壁內襯，取得良好的節能效果。八十年代以來，進一步發展，將耐火纖維氈堆疊，做成予制塊，更便於施工。有些還在每層耐火纖維氈之間，以及予制塊的表面，塗覆耐火材料，這樣能改善耐火纖維予制塊的性能；耐火溫度、強度和耐磨性能提高，從而擴大了耐火纖維的應用範圍。現有的耐火纖維予制塊，有將耐火纖維氈切塊堆疊的，有將長條耐火纖維氈摺疊的。這些技術集中報導於「耐火纖維應用文集」，「工業爐」雜誌84年第6期和85年第1期中的「訪日節能技術考察報告」和「赴西德工業爐考察總結」。
下列專利與本實用新型有關西德專利F27D1／06DE3331850「複合耐火磚製品」。「它是在陶瓷纖維粘合劑外再覆蓋一層耐熔滑泥，」特別是我國於1986年4月10日公開的發明專利，申請號85104601，「複合輕質保溫耐火材料及製造方法」，「它是在輕質保溫材料製品的基體上複合一層耐火材料複合層」。從它能最好地看出本技術的現有水平。
現有的耐火纖維予制塊，機械性能(強度和耐磨性)仍然不能滿足要求，目前國內容易得到的耐火纖維，耐火溫度也不夠，因此，在應用上受到限制。本實用新型的目的，是要提供一種新的耐火纖維複合塊，在保持絕熱性能良好的同時，比現有耐火纖維予制塊的上述性能提高，而且使用國內的一般材料，從而能更廣泛地應用到多種工業爐上，實現更大範圍的節能效果。
本實用新型的目的是以如下方式完成的由強度較高的無定形耐火材料製成具有網格形斷面的骨架結構，各層的網格骨架，材料可以不同，根據要求，可以用高鋁等幾種高溫耐火材料、結合粘土澆注料、各種耐火混凝土和耐火粘土。複合塊的內表面還可塗覆塗料，如輻射塗料。網格骨架中間填充輕質薄方片，方片的材料通常是各種耐火纖維氈，根據工作溫度，也可用各種多孔無定形耐火材料制塊和膨脹珍珠巖制塊。
這種結構的複合塊，當受到外力時，力量會通過內表面硬層，分散地由硬層後面密布的、高強度的網格組織承受，使得其間的輕質絕熱材料得到保護，因此，複合塊的機械性能(強度和耐磨性)得到改善；而當內表面受到過高的溫度時，首先受熱的是複合塊內表面的耐火材料，這層耐火材料由於受到背面網格組織的支持，所以它可以做得較厚，使得熱量由這裡傳到後面的輕質絕熱材料時，溫度已經較大地下降，因此對於普通的耐火溫度為1000℃的矽酸鋁耐火纖維氈，我們已能將它用在1100℃～1150℃的工作溫度的爐壁上。當複合塊的內層絕熱材料小塊採用多孔的耐火材料時，它可以在更高的溫度下工作。這種複合塊的基本組成材料是耐火纖維氈，所以絕熱性能良好，熱容量雖然比純耐火纖維的稍大，但卻利於減小爐壁附近的爐溫波動。這種複合塊的組織軟硬相嵌，能有效地防止耐火纖維的高溫縮裂。這種複合塊採用多種材料複合，昂貴的材料用量得到節約，所以成本比耐火磚增加不多。
這種複合塊的製造工藝，可以採用「分層制塊粘合法」它是將複合塊的每一層看作一個單元，因為每一層的形狀都是相似的，都是一片長方的平板，在平板的厚度方向，有一面具有筋格，格中填充輕質絕熱塊。數塊這樣的平板粘合，就成了這種複合塊。根據這樣的構思的它的製造過程大致分為如下的步驟①、制板可製造組成複合塊的具有筋格的平板，它的模具類似鑄造生產中的芯盒，它可以用木材或金屬製成；②、嵌塊將耐火纖維氈切成小方片，大小與網格形結構的空心部份一致，然後將小方片嵌入平板的筋格中。當需要嵌入多孔的耐火材料小方片時，這些小方片可先用模具澆出，也可直接將製造小方片的漿料，澆入具有筋格的平板中。當製造複合塊中間層筋格平板時，若不需要較厚的筋格斷面時，可以將輕質絕熱小方片浸塗上耐火漿料，貼在做好的面層筋格平板上。③、粘合用耐火漿料(制筋格平板的漿料)將制好的各層筋格平板粘合成複合塊。④、塗料將粘合好的複合塊內表面(受熱面)，根據需要，塗覆高溫耐火漿料或輻射塗料。
本實用新型所具有的特點，可以概括地說它可用一般的材料，進行多種材料在多種結構上的複合，得到比現有的綜合性能更高的耐火絕熱複合塊。它能擴大耐火纖維在一些工業爐上的應用，從而帶來更廣泛的節能效益。
以下結合本實用新型的具體實施例的附圖，加以描述圖1為本項實用新型的一種具體結構的縱向剖面。
圖2是它的俯視圖。
圖3是組成複合塊的一片具有筋格斷面的平板。
參照圖1，內層(工作時接觸火焰層)，是輻射塗料層〔1〕，往外(圖中往下)，是耐火溫度較高的耐火材料層〔2〕，再往外(圖中往下)依次是多孔耐火材料絕熱片〔3〕，不同耐火度的耐火纖維氈片〔4〕和〔5〕，網格形高強度耐火結構〔6〕，它包覆著耐火絕熱片，圖中最下面是複合塊的外層〔7〕。
下面列舉本實用新型的一個易於實施的實例一種用在1150°～1200℃的工作溫度下的爐壁內襯複合塊，要求它能承受輕微的碰撞，這種情況下可採用普通矽酸鋁耐火纖維氈作中，外層輕質絕熱片，它的價格較高鋁的纖維氈便宜很多，而且容易買到，外層具有筋格的平板，材料選用矽酸鹽水泥耐火混凝土，配方如下矽酸鹽水泥 15～25％耐火粘土磚粉 15～25％耐火粘土磚砂(粒度0.15～3毫米)40～50％水灰比 40～50％平板厚度約為25毫米，筋厚5毫米，筋格中嵌入20毫米厚的耐火纖維片，平板由木製模具澆灌制出，中層用矽酸鋁耐火纖維方片，浸沾矽酸鹽水泥耐火混凝土漿料，在外層複合平板上粘貼制出。內層絕熱片採用多孔礬土水泥片，配方如下礬土水泥 50％高鋁礬土熟料粉 50％木粉 與上麵粉料的體積比為1～21水灰比 40～50％多孔礬土水泥片可通過木質模具做出，然後用礬土水泥漿粘貼在已制好的外、中層複合平板上。最後在複合塊的內表面塗上一層礬土水泥漿和一層高溫輻射塗料。
權利要求
1.耐火絕熱材料複合塊，是一種隔熱材料。其特徵是複合塊的斷面上，強度較高的耐火材料具有網格形狀，絕熱材料片嵌在網格中，各層的耐火材料和絕熱材料可以是不同的。
2.根據權利要求
1，所述的耐火材料複合塊，其特徵是複合塊內表面塗有輻射材料。
專利摘要
耐火絕熱材料複合塊，是一種隔熱材料製品。用於組成工業加熱爐的內壁。通過將強度較高的無定形耐火材料，製成具有網格形斷面的骨架組織及表面，同時將多種輕質絕熱材料的小塊，按溫度要求嵌入其間。這樣的複合塊，不僅具有良好的絕熱性能，而且具有良好的機械性能(強度和耐磨性)，能耐更高的溫度(與單用耐火纖維相比)，使用的材料也為國內所常有。
文檔編號F27D1/06GK87204121SQ87204121
公開日1987年12月2日 申請日期1987年4月13日
發明者張象, 祝愛民, 易揚本 申請人:湖南省機械研究所導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan