專利名稱：硅真空輕體耐火保溫磚的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是關(guān)于一種耐火保溫磚，更特別的是關(guān)于一種硅真空輕體耐火保溫磚。
隨著我國開放搞活政策的進(jìn)一步發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也隨之飛躍發(fā)展。我國工業(yè)產(chǎn)品對(duì)外的出口量也逐年迅速增長。目前我國的民用陶瓷、電子產(chǎn)品等都有較大的出口量，但這些產(chǎn)品均必須經(jīng)過燒結(jié)工藝制造。因此工業(yè)窯爐也是這些企業(yè)基礎(chǔ)設(shè)備，這些單位也均為耗能大戶。目前國內(nèi)使用的工業(yè)窯爐砌體大都為一般粘土耐火材料構(gòu)成，也有一些采用莫來石、鋼玉、鎂磚等耐火材料。現(xiàn)在一般工業(yè)窯爐的熱損量達(dá)其消耗量的25～55％，無為的消耗掉了大量的能源，我國為能源需求大國，節(jié)約能源已成為基本國策。經(jīng)檢索國內(nèi)外資料，目前尚未發(fā)現(xiàn)有更適合于工業(yè)窯爐砌體的耐火、保溫材料。
本實(shí)用新型的目的在于研制開發(fā)出一種不但適用于各類工業(yè)窯爐砌體使用的高效節(jié)能新型耐火、保溫磚，而且亦適用于金融、重要檔案資料的防火、防潮、隔音、冷庫保溫等行業(yè)使用的新型保溫磚。
本實(shí)用新型的這些和其它目的將通過下列描述來進(jìn)一步展開和說明。
本實(shí)用新型的硅真空輕體耐火保溫磚，包括四壁均勻的密封外殼，殼體內(nèi)空腔四周燒結(jié)的銀層，銀層外表面燒結(jié)的保護(hù)釉層以及密封的真空空腔。
本實(shí)用新型采用真空技術(shù)能更有效的減少熱傳導(dǎo)和熱空氣的幅射、對(duì)流產(chǎn)生的熱量損失。并同時(shí)在四方采用鏡面反射原理有效的將四方的光熱幅射反射回去。由于制品具有較大的真空空腔存在，較大地降低了磚體自身的比重，隨之也就較大的減少了磚體本身的蓄熱量。因此它是一種新穎、高效、節(jié)能的耐火保溫材料。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)思路新穎、制造簡便、原材料亦易購得，產(chǎn)品具有較高的耐火、隔熱、保溫的性能，可獲得較理想的節(jié)約能源的效果。該產(chǎn)品不但適用于各類工業(yè)窯爐砌體的使用、耐用亦適用于金融銀庫、重要檔案資料庫，冷庫防水、保溫等行業(yè)的防火、防潮和隔音的特殊要求。
以下結(jié)合附圖
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步闡述和說明。
圖(1)是本實(shí)用新型硅真空輕體耐火保溫磚的剖視圖。
在圖(1)中，符號(hào)1代表石英磚殼體，符號(hào)2代表石英磚殼體腔內(nèi)燒結(jié)的銀層，符號(hào)3代表銀層外燒結(jié)的保護(hù)釉，符號(hào)4代表石英磚密閉的真空空腔。
在實(shí)用新型中，硅真空輕體耐火保溫磚，包括四壁是均勻的密封外殼1，殼體內(nèi)空腔四周燒結(jié)的銀層2，銀層外表面燒結(jié)的保護(hù)釉層3以及密封的真空空腔4，其中銀層可以用鋁層代替。
本實(shí)用新型包括各種真空輕體耐火、保溫磚，以下僅以工業(yè)窯爐使用的硅輕體耐火、保溫磚進(jìn)行說明。
工業(yè)窯爐工作時(shí)的熱量損失是由以下的熱量消耗所組成一、工業(yè)窯爐磚砌體的蓄熱。
二、窯爐砌體間的熱傳導(dǎo)及砌體內(nèi)空氣氣泡表面的熱幅射和氣泡間的熱對(duì)流及通過窯爐表面向其周圍的熱幅射和熱對(duì)流。
在窯爐砌體內(nèi)的耐火、保溫磚的熱容量取決于其固有體積，熱傳導(dǎo)性取決于其材料熱傳導(dǎo)性的大??；其結(jié)構(gòu)間空氣率的高低、氣孔的大小和其分配的情況。耐火保溫磚對(duì)外部的熱量損失，其一是經(jīng)過其內(nèi)部材料的接觸面?zhèn)鲗?dǎo)熱量。其二是其結(jié)構(gòu)中存有的氣泡通過其空氣表面進(jìn)行熱幅射，同時(shí)與磚外的冷空氣進(jìn)行對(duì)流傳導(dǎo)熱量。
因此降低磚的熱傳導(dǎo)性、熱幅射、熱對(duì)流和本身的熱容量；降低窯體的砌筑厚度，減少整體蓄熱，可達(dá)到節(jié)能的目的。
硅真空輕體耐火保溫磚是使用二氧化硅(SiO2)含量不低于93％的耐火保溫材料。在高溫(1700～1800℃)已熔化的二氧化硅在冷卻時(shí)能不生成結(jié)晶，形成石英玻璃。石英玻璃具有比較低的熱傳導(dǎo)率(1000℃時(shí)，λ為1.30)、較高的致密度、且具有膨脹系數(shù)極小(5×10-7)的特征，故其溫度急變抵抗性極強(qiáng)。
本實(shí)用新型制造的真空輕體耐火保溫磚有各種使用工作方式，以下舉一例來簡單說明之。
在工業(yè)窯爐中使用的石英玻璃真空磚，由于其內(nèi)部具有較大的真空空腔而只有磚的四周互相連接(其壁厚度根據(jù)使用的條件一般也只有1.5mm。因而極大的減少了磚體本身材料的接觸面，隨之有效的降低了磚的熱傳導(dǎo)性。又由于磚內(nèi)具有較大的密閉真空空腔(一般腔厚10mm)，其比重只有相同規(guī)格硅磚比重(2.65)的1/4左右，這樣原材料的使用也只有同規(guī)格磚的1/4左右，因此石英玻璃真空輕體耐火保溫磚的本體蓄熱量也只有同規(guī)格磚的25％左右。
石英玻璃本身具有較高的致密度，能有效的隔離空腔內(nèi)外的空氣對(duì)流。由于采用真空技術(shù)，密封腔內(nèi)保持比較高的真空度(-760mm汞柱)，不再存有空氣，因此密封腔內(nèi)不再存在空氣表面的熱幅射和相互間的熱對(duì)流。
石英玻璃本身亦具有較好的透明度和光的單折射性質(zhì)。正常情況下光能良好的通過。為避免熱光的通過向外散熱，在密封真空空腔內(nèi)四周燒結(jié)了一層極薄的銀層，使其形成鏡面，以鏡面原理進(jìn)行熱光反射。由于磚內(nèi)真空空腔四周全為鏡面，保證了從四方幅射來的熱光能迅速反射回去。因此有效的解決了窯內(nèi)熱幅射向外所造成的熱量損失。為保證石英玻璃真空輕體磚能在較高的溫度條件下使用不出現(xiàn)銀層熔化、飛銀情況，在銀層外又根據(jù)不同的用途燒結(jié)了一層保護(hù)釉。
石英玻璃本身還具有比較高的耐火度(如石英開始變形溫度為1750-1770℃)；較高高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度(在2Kg/cm2條件下開始變形溫度為1650℃)等性質(zhì)。又由于石英磚內(nèi)密閉空腔為真空，在較高溫度條件下空腔亦不會(huì)因?yàn)楫a(chǎn)生氣體膨脹而炸裂(如碰裂為負(fù)壓也只能向內(nèi)收縮)。因此硅真空輕體耐火保溫磚可在比較高的溫度條件下使用。
在實(shí)用新型中所使用的二氧化硅原材料非常廣泛，石英砂在市場上也比較容易購得。如制造應(yīng)用于冷庫等要求不太高的條件下使用的硅真空輕體保溫磚，可使用回收的一般廢舊玻璃，清洗干凈粉碎后均可使用。產(chǎn)品的生產(chǎn)制造亦不太困難，一般暖水瓶廠、燈泡廠、玻璃制品廠等只需適當(dāng)改變生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)模具均可進(jìn)行生產(chǎn)。根據(jù)不同的原材料可制造出能適應(yīng)各種使用條件的具有不同性能的真空輕體耐火保溫磚，根據(jù)不同的模具可制造出不同規(guī)格、不同開頭的真空輕體耐火保溫磚。
硅真空輕體耐火保溫磚主要生產(chǎn)工藝流程原料(化驗(yàn)、檢驗(yàn)廢玻璃清洗粉碎)→玻璃熔爐←添加粉↓玻璃熔液↓高溫銀漿 吹制機(jī)、成型-磚形模具制造低 ↓ ↓
調(diào)制銀漿→殼腔內(nèi)噴銀↓燒銀爐、燒銀高溫釉料↓低↓銀層外掛釉 ← 釉料調(diào)制↓燒釉爐、燒釉↓真空泵、抽取真空↓封閉真空抽口↓產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)↓包裝入成品庫依據(jù)所需的不同條件和狀態(tài)，本專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以作出多種變化和選擇，以下僅敘述本技術(shù)可供選擇的情況之一。
其制品外型由一般的長方形磚變?yōu)榫哂屑訜峥椎膸Э籽鄞u和其它各種情況的異形磚。以上這些一般生產(chǎn)廠家只需改變成型模具均可直接加工，生產(chǎn)所需的材料均可從市場上直接購得。
權(quán)利要求1.一種硅真空輕體耐火保溫磚，其特征在于包括密封外殼(1)，殼體內(nèi)空腔四周燒結(jié)的銀層(2)，銀層外表面燒結(jié)的保護(hù)釉層(3)以及密封的真空空腔(4)。
2.如權(quán)利要求1所述的硅真空輕體耐火保溫磚，其特征在于其中銀層可以用鋁層代替。
3.如權(quán)利要求1所述的硅真空輕體耐火保溫磚，其特征在于密封外殼四壁是均勻的。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種硅真空輕體耐火保溫磚,包括四壁均勻的密封外殼,殼體內(nèi)空腔四周燒結(jié)的銀層,銀層外表面燒結(jié)的保護(hù)釉層以及密封的真空空腔。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)思路新穎、制造簡便、原材料亦易購得,產(chǎn)品具有較高的耐火、隔熱、保溫的性能,可獲得較理想的節(jié)約能源的效果。該產(chǎn)品不但適用于各類工業(yè)窯爐砌體的使用,亦適用于金融銀庫、重要檔案資料庫的防火、防潮和隔音的特殊要求。
文檔編號(hào)E04B1/78GK2316356SQ9820028
公開日1999年4月28日 申請(qǐng)日期1998年1月13日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月13日
發(fā)明者張懷森 申請(qǐng)人:張懷森