[发明专利]一种窑炉内衬复合砖

说明书

本发明提出了一种窑炉内衬复合砖，包括氮化硅结合碳化硅陶瓷层和与之相结合的塞隆结合氧化铝空心球层，所述氮化硅结合碳化硅陶瓷层靠近窑炉工作面，与炉内气体直接接触。本发明复合砖采用双层结构，其中氮化硅结合碳化硅层具有耐侵蚀、耐磨等作用，塞隆结合氧化铝空心球层具有隔热保温的作用，将两者结合起来不仅解决了窑炉内层砖受窑炉气体的侵蚀和反复高温老化而出现剥落和掉渣的情况，同时也满足了外层砖的良好保温隔热效果。

技术领域

本发明涉及复合砖技术领域，尤其涉及一种窑炉内衬复合砖。

背景技术

生产中许多热工设备需要用耐火砖，如工业窑炉的内衬要具有优良的热稳定性，还要承受高温和其中物料的化学侵蚀和磨损。塞隆结合氧化铝空芯球是一种耐高温、节能优异的轻质耐火材料，在各种气氛下使用都非常稳定，对于减轻炉体重量，改造结构、节约材料、节省能源，均有明显效果，是常见的耐火保温材料。但塞隆结合氧化铝空芯球砖高温强度低，在窑炉使用中，会受到窑炉气体的侵蚀和反复高温老化而出现剥落和掉渣的情况，从而影响窑炉保温材料的使用寿命。因此研发具有保温隔热性能好，不易掉渣，使用寿命长的保温隔热砖尤为重要。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种不易掉渣、保温隔热性好、使用寿命长的窑炉保温用复合砖。

本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种窑炉内衬复合砖，包括氮化硅结合碳化硅陶瓷层和与之相结合的塞隆结合氧化铝空心球层，所述氮化硅结合碳化硅陶瓷层靠近炉心，与炉内气体直接接触。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述氮化硅结合碳化硅陶瓷层与塞隆结合氧化铝空心球层的厚度比为1:(3-50)。

在以上技术方案的基础上，优选的，按照重量份数计算，所述氮化硅结合碳化硅陶瓷层的原料为碳化硅砂60-80份、硅微粉1-4份、金属硅粉10-18份和结合剂2-7份。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述碳化硅砂的粒度≤5mm。

在以上技术方案的基础上，优选的，按照重量份数计算，所述塞隆结合氧化铝空心球层的原料为氧化铝空心球65-85份、铝粉2-8份、金属硅粉9-16份、氧化铝粉2-6份、稀土氧化物1-4份、硅微粉1-3份和结合剂3-6份。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述氧化铝空心球的粒度为5-1mm。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述稀土氧化物为氧化钕、氧化钇、氧化镧、氧化钆和氧化镱中的一种或多种组合。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述结合剂为聚乙烯醇、木质素磺酸盐、羧甲基纤维素、硅溶胶和糊精中的一种或多种组合。

本发明还提供了一种窑炉内衬复合砖的制备方法，包括如下步骤：

S1，分别取粒度为0.5-0mm 15-20份、1.43-0.5mm 20-30份和5-1.43mm 25-30份的碳化硅砂与1-4份硅微粉、10-18份金属硅粉、2-7份结合剂，并将其混合得到氮化硅结合碳化硅陶瓷层的混合料；

S2，分别取粒度为5-3mm 10-20份、3-2mm 25-30份和2-1mm 30-35份的氧化铝空心球与2-8份铝粉、9-16份金属硅粉、2-6份氧化铝粉、1-4份稀土氧化物、1-3份硅微粉和3-6份结合剂，并将其混合得到塞隆结合氧化铝空心球层的混合料；

S3，将氮化硅结合碳化硅陶瓷层的混合料和塞隆结合氧化铝空心球层的混合料依次放入模具中，采用振动压实成型或浇注成型的方法得到复合砖坯体，并将复合砖坯体放入窑炉中，在100-160℃条件下烘干后，放入氮化炉内，通氮气，在氮气压力为0.01-0.05MPa，1050-1450℃条件下烧制，得到窑炉保温用复合砖。