[发明专利]一种回转窑窑衬用的复合隔热砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于窑炉的耐火隔热砖以及制备方法，具体地是涉及一种回转窑窑衬用的复合隔热砖及其制备方法。

背景技术

回转窑窑衬的砌筑目前是利用重质耐火材料，由于回转窑窑衬是在动态条件下工作，窑衬不仅需要具有良好的隔热作用，还应承受窑体在工作状态下产生的集中机械应力和热应力的共同作用，所以，目前用于砌筑回转窑的耐火砖均为重质耐火材料制成的具有特定尺寸的耐火砖。为了砌筑回转窑，这种重质耐火材料砖的形状通常为两端不等宽的楔型砖，行业内俗称“大小头”，工作面为小头，砌筑后沿窑体圆周方向上的宽度小于相对的非工作面。这种耐火砖为利用重质材料烧制而成。

目前用于回转窑窑衬的重质耐火材料砖存在的问题是，首先，重质耐火材料砖的导热系数较大，工作条件下的热量损失也较大，窑体总的热量损失占燃料释放总热量的18％左右，窑体热量损失占水泥回转窑系统热量损失总量的三分之二，提高回转窑窑体的保温隔热效果是本领域多年来迫切需要解决的核心问题；其次，在相同体积情况下，由于重量的问题，完全由重质耐火材料砖砌筑的窑衬对于回转窑窑体产生较大的重负荷，也相应提高了工作中的能耗；再一方面，回转窑使用一定时间，砖体的损坏会导致炉衬工作面出现较大损失，一般情况下，工作面损失达到砖长度的50％左右，就需要将整个炉衬拆除，重新用合格的砖砌筑，完全采用重质耐火材料烧制的耐火砖的更换周期，也是目前影响回转窑拥有企业生产成本的重要因素。

解决重质耐火材料窑衬热量损失大的问题被列为国家“八五”攻关项目，众多水泥回转窑拥有厂家和窑衬耐火材料生产厂家大都投入了大量的人力和财力，研制开发了水泥回转窑窑衬保温隔热复合砖，方法大都是采用靠工作面为重质耐火材料组成，靠非工作面为轻质隔热耐火材料组成(体积密度大于1.7g/cm³的为重质耐火材料，体积密度在1.7g/cm³以下的为轻质隔热耐火材料，两种耐火材料交接复合组成重质保温隔热复合砖，经过在水泥回转窑上砌筑试用，虽然具有良好的保温隔热效果，但其使用周期较短，原因是水泥回转窑在高温条件下工作时，窑衬由于受机械应力和高温热应力的共同作用下，轻重质保温隔热复合砖发生以下二种破坏：一：轻重质交接复合砖的轻质隔热耐火材料的保温隔热效果良好，但其强度较低的致命弱点造成非工作面轻质隔热耐火材料的碎裂，最终造成轻重质复合砖的损毁；二：重质耐火材料与轻质隔热耐火材料的交接结合，在高温条件下，由于两种耐火材料的热膨胀系数的差值较大，使两种耐火材料的交接处发生剪切断裂，导致重质复合砖抽扦掉砖，最终窑衬损毁。

虽然经过十几年众多水泥回转窑拥有厂家和窑衬生产厂家对水泥回转窑保温隔热性能做出了艰苦的努力，但大都以窑衬的使用周期短，窑衬的使用成本较高而放弃，且窑衬的使用成本远大于节能成本，同时由于停窑检修频繁，造成水泥产量下降，严重影响水泥企业的经济效益，最终以轻重质复合砖使用效果不理想而告终。

发明内容

本发明所解决的主要技术问题在于提供一种回转窑窑衬用的叠加复合隔热砖，该复合隔热砖是由导热系数大的重质耐火材料和导热系数小的轻质隔热耐火材料制成的具有组合结构的一种复合结构砖，通过两种耐火材料砖体的结合，达到提高回转窑保温隔热效果，同时可降低窑体的重量负荷，从而可有效降低生产能耗和延长窑体使用寿命。

本发明所解决的技术问题还在于提供上述回转窑窑衬用的复合隔热砖的制备方法，通过镶嵌的方式使重质耐火材料砖体与轻质隔热耐火材料砖体结合在一起，得到符合使用要求的回转窑窑衬用的复合隔热砖。

本发明所解决的技术问题还在于提供上述回转窑窑衬用的复合隔热砖的另一种制备方法，通过浇注的方式使重质耐火材料与轻质隔热耐火材料结合在一起，得到符合使用要求的回转窑窑衬用的复合隔热砖。

本发明所解决的技术问题还在于提供上述回转窑窑衬用的复合隔热砖的另一种制备方法，通过一次成型的方式使重质耐火材料与轻质隔热耐火材料结合在一起，得到符合使用要求的回转窑窑衬用的复合隔热砖。