一种绝热复合镁尖晶石砖的制作方法

本实用新型属于高温用绝热复合耐火材料领域，具体涉及一种绝热复合镁尖晶石砖。

背景技术：

RH精炼炉是一种用于生产优质钢的钢水二次精炼工艺装备。整个钢水冶金反应是在砌有耐火衬的真空槽内进行的。真空槽的下部是两个带耐火衬的浸渍管，上部装有热弯管。RH精炼炉在精炼过程中，合金基本不与炉渣反应，合金直接加入钢水之中，收得率高；钢水能快速均匀混合；合金成分可控制在狭窄的范围之内，气体含量低，夹杂物少，钢水纯净度高。

现有技术中，随着环保政策越来越严格，耐火材料无铬化、无污染将是耐火材料行业发展的趋势；镁尖晶石砖作为镁铬砖的替代品由于无铬、不污染环境、免烧节能和抗侵蚀性能强正被RH精炼炉广泛的使用。但与镁铬砖相比，镁尖晶石砖导热系数高，钢水温度流失快，精炼过程中需要进行温度补偿，消耗能源，同时与其接触的壳体容易受热膨胀，导致钢结构变形严重，一直制约其发展；发明人基于现有技术中镁尖晶石砖的上述缺陷研发了，一种绝热复合镁尖晶石砖，能够很好地解决现有技术中存在的问题。

技术实现要素：

本实用新型为了解决上述技术问题，提供一种绝热复合镁尖晶石砖，其结构设计科学合理、结构简单、使用绝热、保温性能高；能够解决镁尖晶石砖导热系数高，钢水温度流失快，精炼过程中需要进行温度补偿，消耗能源，同时与其接触的壳体容易受热膨胀，导致钢结构变形严重的问题。

本实用新型所采用的技术方案是：一种绝热复合镁尖晶石砖，包括工作层、保温层、隔热层；工作层为与钢水接触层，工作层固定设置在上部位置，工作层的底部通体设置有凹槽，凹槽为凹入的弧形，凹槽在工作层的底部等间距、连续设置形成S形；工作层的下部固定设置有保温层，保温层的上部通体固定设置有凸起，凸起为圆弧形，凸起在保温层的上部平面上等间距、连续设置形成反向的S形；保温层的下部底面，通体固定设置有凹入的燕尾槽，燕尾槽在保温层的底面等间距设置；隔热层固定设置在保温层的下部，隔热层的上部通体设置有燕尾凸块，燕尾凸块在隔热层上等间距固定设置；工作层、保温层、隔热层形成整体的楔形砖。

所述工作层的底部等间距、连续设置形成S形的弧形凹槽，与保温层的上部平面上等间距、连续设置形成反向S形的弧形凸起紧密贴合连接。

所述保温层的下部底面设置的燕尾槽，与隔热层的上部通体燕尾凸块紧密贴合连接。

所述燕尾槽的直角边与斜边的夹角为60℃，每个夹角的外拐角，半径为3mm，内拐角半径为5mm的圆角过渡。

所述工作层为通过机压成型的镁尖晶石砖，保温层为高铝质空心球砖，隔热层为轻质高铝砖。

这种绝热复合镁尖晶石砖的成型过程为：首先将工作层上的S形凹槽的表面涂上一层耐火高温胶，同时在保温层的反向S形凸起的表面涂上一层耐火高温胶，将工作层的S形的凹槽与保温层的反向S形凸起对准贴合固定连接，形成为一体；然后将保温层的燕尾槽上涂抹一层耐火高温胶，同时在隔热层的燕尾凸块上涂抹一层耐火高温胶，并将隔热层与保温层对准贴合固定连接；使工作层、保温层和隔热层形成一个整体的镁尖晶石楔形砖；以上过程就是这种绝热复合镁尖晶石砖的成型过程。

所述工作层、保温层和隔热层，其通过改进其单一的材质组成，将三种不同导热系数更低的材质通过合理的结构组合成一体，从而达到降低导热效率的目的。

所述工作层的底部通体设置有凹槽，凹槽为凹入的弧形，凹槽在工作层的底部等间距、连续设置形成S形；工作层的下部固定设置有保温层，保温层的上部通体固定设置有凸起，凸起为圆弧形，凸起在保温层的上部平面上等间距、连续设置形成反向的S形；这样设置的主要目的是为了，通过设置在工作层底部的S形凹槽和保温层上部设置的反向S形凸起，增加工作层和保温层接触面积，提高工作层与保温层结合的强度，从而提高工作层与保温层相互之间的整体性能，延长工作层使用寿命。

所述工作层的底部通体设置的S形凹槽，保温层的上部通体固定设置S形凸起；这样设置的主要目的是为了，一方面，增大工作层与保温层的接触面积，提高工作层与保温层的结合强度；另一方面，减少了在高温环境下，工作层对保温层的热应力，提高了工作层与保温层粘结的牢固性；从而提高而了工作层的抗冲刷和抗侵蚀效果，延长了工作层使用寿命。

所述保温层的下部底面，通体固定设置有凹入的燕尾槽，燕尾槽在保温层的底面等间距设置；隔热层固定设置在保温层的下部，隔热层的上部通体燕尾凸块，燕尾凸块在隔热层上等间距固定设置；这样设置的主要目的是为了，通过凹入的燕尾槽和燕尾凸块的配合、紧密连接，提高保温层与隔热层的粘结的牢固性，提高保温层与隔热层的结合强度。

所述其中燕尾槽的直角边与斜边的夹角为60℃，这样设置的主要目的是为了，增大燕尾槽和燕尾凸块之间的表面摩擦力，增大保温层和隔热层的粘结牢固性；但是并不是燕尾槽和燕尾凸块的直角边与斜边的夹角，越大越好，角度越大，在对保温层和隔热层卡接组合时，不好卡接；角度太小，燕尾槽和燕尾凸块之间的表面摩擦力不够，降低了保温层和隔热层的粘结牢固性；因此将燕尾槽和燕尾凸块的直角边与斜边的夹角为60℃，是经过无数次的实验，并结合实际的高温工况环境，而选择的最佳的夹角参数。

所述燕尾槽和燕尾凸块的直角边与斜边的夹角为60℃，每个夹角的外拐角，半径为3mm，内拐角半径为5mm的圆角过渡；其中设置圆角过渡的主要目的是为了，防止保温层和隔热层之间高温热应力的产生，提高保温层和隔热层结合的紧密性，提高其结合的强度。

本实用新型的有益效果：本技术方案提供一种绝热复合镁尖晶石砖，其结构设计科学合理、结构简单、使用绝热、保温性能高；能够解决镁尖晶石砖导热系数高，钢水温度流失快，精炼过程中需要进行温度补偿，消耗能源，同时与其接触的壳体容易受热膨胀，导致钢结构变形严重的问题；大大降低了镁尖晶石质楔形砖的导热性能，同时降低了精炼过程中钢液热量的流失，节约了能耗；增强了复合砖的整体强度，进而提高了镁尖晶石砖的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1的结构示意图；

图3为本实用新型实施例2的结构示意图；

图中标记：1、工作层，2、保温层，3、隔热层，4、凹槽，5、凸起，6、燕尾槽，7、燕尾凸块，8、直角边，9、斜边。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步的详细说明。

如图所示，一种绝热复合镁尖晶石砖，包括工作层1、保温层2、隔热层3；工作层1为与钢水接触层，工作层1固定设置在上部位置，工作层1的底部通体设置有凹槽4，凹槽4为凹入的弧形，凹槽4在工作层1的底部等间距、连续设置形成S形；工作层1的下部固定设置有保温层2，保温层2的上部通体固定设置有凸起5，凸起5为圆弧形，凸起5在保温层2的上部平面上等间距、连续设置形成反向的S形；保温层2的下部底面，通体固定设置有凹入的燕尾槽6，燕尾槽6在保温层2的底面等间距设置；隔热层3固定设置在保温层2的下部，隔热层3的上部通体设置有燕尾凸块7，燕尾凸块7在隔热层3上等间距固定设置；工作层1、保温层2、隔热层3形成整体的楔形砖。

所述工作层1的底部等间距、连续设置形成S形的弧形凹槽4，与保温层2的上部平面上等间距、连续设置形成反向S形的弧形凸起5紧密贴合连接。

所述保温层2的下部底面设置的燕尾槽6，与隔热层3的上部通体燕尾凸块7紧密贴合连接。

所述凹槽4的直角边8与斜边9的夹角为60℃，每个夹角的外拐角，半径为3mm，内拐角半径为5mm的圆角过渡。

所述工作层1为通过机压成型的镁尖晶石砖，保温层2为高铝质空心球砖，隔热层3为轻质高铝砖。

这种绝热复合镁尖晶石砖的成型过程为：首先将工作层1上的S形凹槽4的表面涂上一层耐火高温胶，同时在保温层2的反向S形凸起5的表面涂上一层耐火高温胶，将工作层1的S形的凹槽4与保温层2的反向S形凸起5对准贴合固定连接，形成为一体；然后将保温层2的燕尾槽6上涂抹一层耐火高温胶，同时在隔热层3的燕尾凸块7上涂抹一层耐火高温胶，并将隔热层3与保温层2对准贴合固定连接；使工作层1、保温层2和隔热层3形成一个整体的镁尖晶石楔形砖；以上过程就是这种绝热复合镁尖晶石砖的成型过程。

实施例一、

工作层1的底部通体设置有凹槽4，凹槽4为凹入的V形，凹槽4在工作层1的底部等间距、连续设置形成凹入的齿形；工作层1的下部固定设置有保温层2，保温层2的上部通体固定设置有凸起5，凸起5为V形，凸起5在保温层2的上部平面上等间距、连续设置形成凸出的齿形。

实施例二、

工作层1的底部通体设置有凹槽4，凹槽4为凹入的长方形，凹槽4在工作层1的底部等间距、连续设置；工作层1的下部固定设置有保温层2，保温层2的上部通体固定设置有凸起5，凸起5为长方形，凸起5在保温层2的上部平面上等间距、连续设置。