[发明专利]一种陶瓷换热器用陶瓷化高抗磨密封耐火砖及其制造方法

权利要求书

1.一种陶瓷换热器用陶瓷化高抗磨密封耐火砖，其特征在于，包括耐火砖本体（1），所述耐火砖本体（1）中部设有支撑块（2），所述支撑块（2）上部和下部对称设有凹槽（21），耐火砖本体（1）上下表面均设有两组用于吸收热量的吸热板（3），位于同一侧面的两组所述吸热板（3）关于支撑块（2）对称，吸热板（3）中心朝向耐火砖本体（1）内部一侧设有一组传热杆（31），所述传热杆（31）末端设有螺旋中空管（4），所述螺旋中空管（4）由传热杆（31）末端延伸至耐火砖本体（1）中部且螺旋中空管（4）的半径逐渐增大，上下两组螺旋中空管（4）对称设置，上下两组螺旋中空管（4）之间设有导热管组（5）；

所述导热管组（5）包括3组等间距设置的横向管（51）和3组等间距设置的纵向管（52），所述横向管（51）和纵向管（52）位于同一水平面且交错焊接设置，横向管（51）和纵向管（52）共设有9个连接点（53），其中，位于4个顶点处的连接点（53）上下两侧各设有一组辅助导热管（6），位于中部的连接点（53）处设有一组真空导热球（7），其余4个连接点（53）上下两端各通过一组连杆（54）与上下两组螺旋中空管（4）分别对应连接；

所述螺旋中空管（4）内填充有粒径为200-240目的石英砂粒，所述辅助导热管（6）内填充有粒径为130-160目的石英砂粒，辅助导热管（6）的末端延伸至耐火砖本体（1）表面并设置有用于促进砖与砖之间热量传递的第一导热片（61），所述横向管（51）和纵向管（52）的末端均延伸至耐火砖本体（1）表面并设置有第二导热片（55）；

所述耐火砖本体（1）的组成成分按质量百分比计为：氧化铝50-55%，莫来石细粉24-26%，-Al₂O₃结合剂3-6%，电熔镁砂粉8-10%，余量为黏土；

所述陶瓷换热器用陶瓷化高抗磨密封耐火砖的制造方法，包括以下步骤：

S1搭建骨架：在指定模具内放置支撑块（2），并在对应位置搭建螺旋中空管（4）、导热管组（5）和辅助导热管（6）；

S2预制耐火砖本体（1）：按照成分配比将耐火砖本体（1）原材料进行预混，随后注入原材料总质量25-30%的水继续混合搅拌0.5h得到混合浆体，同时将原材料总质量0.3%的泡沫剂制备成稳定的泡沫液，将混合浆体与泡沫液混合继续搅拌0.85h后注入模具中，震荡去除大气泡，置于35℃条件下干燥1-2h，随后置于120-130℃的真空条件下预热24-30h，得到生坯；

所述步骤S2中预混首先将搅拌速度控制在80r/min搅拌5min，随后提高搅拌速度至120-150r/min继续搅拌15min，搅拌的同时注入水并维持搅拌速度，将泡沫剂、聚羟酸减水剂、三甘醇减缩剂、聚丙烯纤维、漂珠和水以质量比1：0.2：0.3：0.05：2.5：16称取配比后使用高压发泡机发泡，泡沫剂为十二烷基硫酸钠泡沫剂，注入泡沫液后的搅拌速度为200r/min，搅拌时间60s，震荡所使用的是超声波震荡；

S3煅烧耐火砖本体（1）：在生坯对应预留位置处放入提前制备好的吸热板（3）和第一、第二导热片（61、55），将生坯置于1420-1430℃条件下高温煅烧2-3h得到耐火砖；

S4蒸汽养护：将耐火砖置于蒸汽炉中控制温度在85-90℃，并使用热蒸汽对耐火砖表面进行养护，养护时间为24h。

2.根据权利要求1所述的一种陶瓷换热器用陶瓷化高抗磨密封耐火砖，其特征在于，两组所述导热管组（5）的横向管（51）贯穿所述支撑块（2）中部后一一对应连接。

3.根据权利要求1所述的一种陶瓷换热器用陶瓷化高抗磨密封耐火砖，其特征在于，所述真空导热球（7）内部中空设置，真空导热球（7）外壁周向设有若干热熔槽（71）。

4.根据权利要求1所述的一种陶瓷换热器用陶瓷化高抗磨密封耐火砖，其特征在于，所述支撑块（2）的材质为尖晶石，所述吸热板（3）和第一、第二导热片（61、55）为碳化硅材料制成，吸热板（3）和第一、第二导热片（61、55）的比热容低于所述耐火砖本体（1），所述螺旋中空管（4）、导热管组（5）和辅助导热管（6）均为60W25Ni15Cr合金制成。