一种新型复合隔热砖结构的制作方法

本实用新型属于复合高温隔热耐火材料领域，尤其是一种新型复合隔热砖结构。

背景技术：

目前市场上的回转窑耐火砖，一般的从热面到冷面都是一种材质的材料，这样的结构使得材料的隔热性能不好，比如常用的镁铝砖等的导热系数很大，导致回转窑的高温段和过度段外表面温度高达300～450℃，接近外壳钢板的形变温度了，导致筒体变形等一系列问题。为了解决这个问题，国内此前采用了两种结构来解决这个问题，一个方法是砖的热面仍然用镁铝砖，在其砖的冷面复合上轻质隔热型的莫来石砖，达到了一定的隔热效果，但是，这样结构的莫来石砖和镁铝砖的结合面强度仍然是弱项，砖的整体强度受到了影响，使用寿命短。另外一个方法是在镁铝砖的冷面开一个凹槽，见实用新型专利201210024111.7，内面嵌入陶瓷纤维隔热材料，达到了一定的隔热保温效果。但是，由于是在砖的长度上面开了一个凹槽，这样的结构在槽的长度方向上过大时，容易引起耐火转的抗压强度下降。同时，使用的陶瓷纤维隔热材料隔热性能也不够好，若果要大幅度降低外表温度，陶瓷纤维的厚度就要达到40～50℃毫米，这样导致砖的凹槽开口过深，同样降低了砖的强度，使得耐火砖使用的寿命大幅度降低。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种新型复合隔热砖结构，在砖的冷面开两个紧挨着的凹槽，把原来的一个跨度大的凹槽改为两个紧挨的凹槽，凹槽之间有一定宽度的原材质耐火材料支撑脚，这样保证原来的隔热面积不变的情况下，中间增加的支撑脚大幅度提高凹槽砖的高温抗压强度。同时，隔热材料改为纤维隔热材料和纳米隔热材料复合应用，其中的纤维隔热材料提供超过纳米隔热材料使用温度以上的隔热作用，冷面的纳米隔热材料提供高效的隔热性能，使得砖的凹槽深度在限定的厚度内，提供最好的隔热效果，又不过多影响砖的高温的强度。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种新型复合隔热砖结构，在耐火砖的冷面间隔一定距离制有两个凹槽，在每一凹槽内均嵌装有隔热材料。

而且，所述的隔热材料为纤维隔热材料或纳米隔热材料或纤维复合纳米隔热材料。

而且，所述的纤维复合纳米隔热材料由纤维隔热材料与纳米隔热材料组合构成，在凹槽内由内至外依次嵌装纤维隔热材料、纳米隔热材料。根据温度的不同，纤维隔热材料厚度为10～30毫米，纳米隔热材料厚度为5～15毫米。

而且，所述的纤维隔热材料为陶瓷纤维、含锆纤维、莫来石纤维、氧化铝纤维、二氧化硅纤维、碳化硅纤维。

而且，所述的纳米隔热材料为气凝胶隔热材料、纳米级微孔隔热毡板的一种或两种组合。

而且，所述的纤维复合纳米隔热材料是将纤维隔热材料与纳米隔热材料分别或者复合后压入凹槽内，通过胶粘剂固定。

而且，所述的复合后压入凹槽内是用胶带或热缩膜或铝箔将纤维隔热材料与纳米隔热材料包裹在一起，再压入凹槽内，通过双面胶或胶泥与凹槽内侧固定。

而且，耐火砖的总长度为250～280毫米，两个凹槽长度为75～90毫米，凹槽之间的间距10～30毫米为原耐火材料，砖的两端为40～50毫米耐火砖支撑脚，凹槽的面积占总面积的60～70％。

本实用新型的优点和积极效果是：

1、本新型复合隔热砖结构采用两个紧挨着的凹槽，凹槽中间有一个原材质的耐火材料的支撑脚，提供一个抗压强度高的支撑脚，提高了复合隔热砖的整体强度。

2、本新型复合隔热砖结构采用纤维隔热材料和纳米隔热材料复合应用，达到最佳的隔热效果，耐高温的纤维隔热材料在热面，冷面采用纳米隔热材料，两者复合搭配使用，即可以耐高温，又可以提供高效的隔热层。关键在于，这样设计的复合隔热层，达到同样隔热效果所需要的厚度大幅度减少了，使得耐火砖的凹槽开口深度减少，有利于提高复合耐火砖的整体强度。

3、本新型复合隔热砖结构采用纤维隔热材料和纳米隔热材料，其中的纳米隔热材料的隔热性能比同等温度下的纤维隔热材料好3～4倍，就是意味着达到同样的隔热效果，隔热层厚度减薄了3～4倍，有利于耐火砖的整体强度的提高，使用寿命更长，达到更好的节能效果。

附图说明

图1是新型复合隔热砖的主视图；

图2为图1的右视图；

图3为图1的仰视图；

图4为纤维隔热材料与纳米隔热材料的复合及与凹槽的嵌装结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式，对本实用新型进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。

一种新型复合隔热砖结构，在耐火砖1的冷面间隔一定距离制有两个凹槽2，在每一凹槽内均嵌装有隔热材料。所述隔热材料为纤维隔热材料与纳米隔热材料的复合材料，在凹槽的内侧嵌装纤维隔热材料3，在凹槽外侧嵌装纳米隔热材料4，纳米隔热材料与纤维隔热材料通过铝箔5包裹在一起，并与凹槽间通过粘胶6固定。

应用案列

在直径4880毫米的水泥回转窑中，耐火转的热面温度为1450℃，采用本发明的新型复合隔热砖，在高温段25米长的范围内(隔热材料的使用面积为230m²，计为60％的回转窑高温段隔热面积)，采用新型复合隔热的镁铝耐火砖，砖的长度250毫米，高度200毫米，厚度90～114毫米(契形砖)，砖的凹槽开孔长度75毫米，两个凹槽之间的砖脚宽度为20毫米，凹槽的深度为15毫米。

将陶瓷纤维板和纳米隔热板复合在一起，其中的陶瓷纤维厚度为10毫米，最高使用温度1600℃；其中的纳米隔热板厚度为5毫米，最高使用温度1100℃，用在陶瓷纤维板的冷面。其中陶瓷纤维板和纳米隔热材料的各自使用厚度，是根据耐火砖的热面温度，陶瓷纤维板在不超出其长期使用温度的情况下，将冷面温度降低到纳米隔热材料的安全长期使用范围内，两种隔热材料的复合使用的厚度，是需要根据两种隔热材料的热面温度来决定的。

采用本发明新型复合隔热砖的回转窑，由原来使用耐火砖的外表温度310℃，降低到248℃，下降幅度为62℃。

散热损失由原来的8700W/m²，下降到3530W/m²，下降了5170W/m²；原来的耐火砖价格不变，额外增加投入的陶瓷纤维板和纳米隔热板造价合计为8万元，节省的煤炭消耗量为1228吨/年，节能效益为110万元(一年按300个工作计算，900元/吨煤炭)。

由此可见，回转窑采用新型复合隔热砖结构，达到的节能经济效益十分明显，值得大范围的推广应用。