一种抗热震的拼接式镁碳砖及其生产工艺

技术领域：

本发明涉及耐火材料技术领域，更具体的说涉及一种抗热震的拼接式镁碳砖及其生产工艺。

背景技术：

镁碳砖俗称耐火砖，用耐火黏土或其他耐火原料烧制成的耐火材料，可用作建筑窑炉和各种热工设备的高温建筑材料和结构材料，并在高温下能经受各种物理化学变化和机械作用，例如耐火粘土砖、高铝砖、硅砖、镁砖等，耐火砖也可采用拼接烧制的方法制造。

镁碳砖砖体在使用过程中需要承受较大的温度变化和热流冲击，因此需要具备良好的抗热震性，除了砌筑时要求耐火砖之间结构紧密，不能有裂缝的要求之外，还需保证镁碳砖体本身不易开裂，以防蹿火现象发生，此外还要求能够尽可能的保护窑内热能，防止热量流失；并且由于镁碳砖始终处于高温的工作环境，镁碳砖的一面也是紧贴回转窑的内壁，在镁碳砖吸收大量的热量之后便会传导至回转窑的内壁，尽管空心状的镁碳砖其内腔能够进行空气流通，但是镁碳砖实心部分存储的热量还是无法进行疏导，会使与其贴靠的回转窑壁体吸收大量热量，容易使回转窑内壁发生形变，从而影响整片镁碳砖墙体层。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术之不足，而提供一种抗热震的拼接式镁碳砖，该拼接式镁碳砖由前砖体和后砖体通过一个带有金属分隔片的空心金属筒组成，空心金属筒的导热性较好，除了可以保证砖体内部的温差小，抗热震性好之外，还可以快速的将镁碳砖实心位置吸收的热量进行转移，降低传递到回转窑内壁上的热量，并且空心金属筒内装有膨胀剂，使得整个镁碳砖保温效果好，确保窑内的温度不会流失，此外，各个镁碳砖之间的连接方式采用前砖体的前凸起部插在后砖体的后端凹槽中，在投入使用时，镁碳砖升温后前砖体中的两个挤压块挤压后砖体内的胶囊，胶囊内的坯泥挤出后填满镁碳砖之间的连接处，坯泥在高温条件下烧结固化，加强了相邻镁碳砖之间的连接强度，使得镁碳砖即使承受较大的热应力也不致破坏，抗热震性进一步提高。

为实现上述技术方案，本发明提供如下技术方案：

一种抗热震的拼接式镁碳砖，包括前端开口的空心金属筒、前砖体和后砖体，空心金属筒的外圆壁上具有金属分隔片，空心金属筒的后端壁上设有多个出料小孔，所述前砖体和所述后砖体分别插设在空心金属筒的前端和后端且分别贴靠在金属分隔片的前端壁和后端壁上，前砖体的前端凸起部与后砖体的后端凹槽相对应；

所述前凸砖体中具有贯穿砖体的前径向定位孔，后凹砖体中具有贯穿砖体的后径向定位孔，空心金属筒上设有一对与前径向定位孔和后径向定位孔相对应的连接定位孔，前径向定位孔和该侧连接定位孔中插设有两端开口的定位空心筒，后径向定位孔和该侧连接定位孔中插设有相同的定位空心筒。

作为上述技术方案的优选，所述空心金属筒的内壁上具有定位环，圆锥状的驱动滑块插设在空心金属筒中且粘附在定位环的前端壁上，驱动滑块与空心金属筒形成的密封腔内设有膨胀剂，所述前砖体的前端凸起部两侧设有一对收纳通槽，空心金属筒的前端两侧壁体设有一对与收纳通槽相对应的侧通槽，两个相互对称的挤压块穿过相应一侧的收纳通槽和侧通槽且位于驱动座的前端，所述后端凹槽的两侧内壁上设有一对与挤压块相对应的放料槽，放料槽内设有装有坯泥的胶囊。

作为上述技术方案的优选，所述驱动滑块的前端设有锥形柱，挤压块的相对面具有向内凹陷的圆弧斜面，锥形柱位于两个挤压块之间，所述空心金属筒的后端壁中心设有传动通孔，空心金属筒的后端壁体内设有环形槽且在环形槽上设有多个沿圆周均匀分布的径向滑槽，每个径向滑槽中滑动设有挡料块，出料小孔经过环形槽且被相应一侧的挡料块阻挡，挡料块上设有与出料小孔相对应的中间出料孔，每个挡料块的外端与径向滑槽之间连接有复位压簧，挡料块的内端为三角斜面状，多个挡料块的内端伸至传动通孔后相互贴合密封。

作为上述技术方案的优选，所述定位空心筒的壁体中心设有多个均匀分布的长通槽。

本发明的有益效果在于：

1、该拼接式镁碳砖由前砖体和后砖体通过一个带有金属分隔片的空心金属筒组成，空心金属筒和金属分隔片的导热性较好，并且金属分隔片与两块砖体大面积接触，除了可以保证砖体内部的温差小，抗热震性好之外，还可以快速的将镁碳砖实心位置吸收的热量进行转移，降低传递到回转窑内壁上的热量，防止回转窑内壁发生较大的形变，此外，前砖体和后砖体中插设的定位空心筒也能进一步转移镁碳砖吸收的热量；

2、空心金属筒内装有膨胀剂，膨胀剂在受热膨胀时能够充满空心金属筒和定位空心筒，使得整个镁碳砖保温效果好，确保窑内的温度不会流失，并且膨胀剂能够使驱动滑块插入前一个空心金属筒中，使得前一个空心金属筒中的膨胀剂能够流入后一个空心金属筒的前端，从而达到整个空心金属筒都能被膨胀剂所填满，进一步提高镁碳砖保温效果；

3、各个镁碳砖之间的连接方式采用前砖体的前凸起部插在后砖体的后端凹槽中，膨胀剂在受热膨胀后能够推动驱动滑块在空心金属筒内移动，驱动滑块能够推动前砖体中的两个挤压块向外伸出从而对后砖体内的胶囊进行挤压，胶囊内的坯泥挤出后填满两个相邻镁碳砖之间的连接处，坯泥在高温条件下烧结固化，加强了相邻镁碳砖之间的连接强度，防止镁碳砖之间的连接松动，使得镁碳砖即使承受较大的热应力也不致破坏，抗热震性进一步提高；

4、砖体内部具有空腔，空腔中设有空心金属筒和定位空心筒，空心金属筒和定位空心筒中填充有膨胀剂，使得整个镁碳砖兼具受热后内部应力小、保温效果好、易导热以及抗热震性好的效果。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明拼接式镁碳砖的结构示意图；

图2为本发明拼接式镁碳砖另一视角的三维立体图；

图3为本发明拼接式镁碳砖的内部剖视图；

图4为本发明拼接式镁碳砖的爆炸图；

图5为本发明中空心金属筒的内部剖视图；

图6为用于生产拼接式镁碳砖设备的结构示意图；

图7为本发明中定位卡柱的结构示意图；

图8为拼接式镁碳砖进行生产时的示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。本实施例中提到的“上方”、“下方”与附图本身上方、下方的方向一致，仅为便于叙述明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，也当视为本发明可实施的范畴。

由图1至图5所示，一种抗热震的拼接式镁碳砖，包括前端开口的空心金属筒1、前砖体2和后砖体3，空心金属筒1的外圆壁上具有金属分隔片16，空心金属筒1的后端壁上设有多个出料小孔13，所述前砖体2和所述后砖体3分别插设在空心金属筒1的前端和后端且分别贴靠在金属分隔片16的前端壁和后端壁上，前砖体2的前端凸起部与后砖体3的后端凹槽31相对应；所述前凸砖体2中具有贯穿砖体的前径向定位孔21，后凹砖体3中具有贯穿砖体的后径向定位孔33，空心金属筒1上设有一对与前径向定位孔21和后径向定位孔33相对应的连接定位孔17，前径向定位孔21和该侧连接定位孔17中插设有两端开口的定位空心筒5，后径向定位孔33和该侧连接定位孔17中插设有相同的定位空心筒5，定位空心筒5的壁体中心设有多个均匀分布的长通槽51；空心金属筒1的内壁上具有定位环14，圆锥状的驱动滑块15插设在空心金属筒1中且粘附在定位环14的前端壁上，驱动滑块15与空心金属筒1形成的密封腔内设有膨胀剂，所述前砖体2的前端凸起部两侧设有一对收纳通槽22，空心金属筒1的前端两侧壁体设有一对与收纳通槽22相对应的侧通槽18，两个相互对称的挤压块4穿过相应一侧的收纳通槽22和侧通槽18且位于驱动座15的前端，所述后端凹槽31的两侧内壁上设有一对与挤压块4相对应的放料槽32，放料槽32内设有装有坯泥的胶囊；所述驱动滑块15的前端设有锥形柱151，挤压块4的相对面具有向内凹陷的圆弧斜面，锥形柱151位于两个挤压块4之间，所述空心金属筒1的后端壁中心设有传动通孔12，空心金属筒1的后端壁体内设有环形槽101且在环形槽101上设有多个沿圆周均匀分布的径向滑槽102，每个径向滑槽102中滑动设有挡料块11，出料小孔13经过环形槽101且被相应一侧的挡料块11阻挡，挡料块11上设有与出料小孔13相对应的中间出料孔111，每个挡料块11的外端与径向滑槽102之间连接有复位压簧112，挡料块11的内端为三角斜面状，多个挡料块11的内端伸至传动通孔12后相互贴合密封。

结合图6至图8来描述拼接式镁碳砖的生产工艺：

步骤一、将后砖体3竖直放置在工作面板6顶面的环形转动板61上，后砖体3的后端凹槽31套入中心定位座62，中心定位座62外圆壁上的转动卡环63与后端凹槽31的内壁卡紧；

步骤二、将空心金属筒1插入后砖体3中，插入后小幅度转动空心金属筒1，使空心金属筒1后端壁体上的出料小孔13与中心定位座62顶面的定位凸轴64相配合，定位凸轴64位于圆形转动板641的顶面，接着使前砖体2的前端凸起部竖直朝上且将前砖体2套入空心金属筒1中；

步骤三、通过工作面板6外壁上的调节电机73使调节滑槽601内的调节螺杆71转动从而带动移动调节座7往环形转动板61方向移动，移动调节座7上的两个调节驱动轮75和两个弹性定位珠76分别各自压靠在后砖体3和前砖体2的外圆壁上，此时弹性定位珠76处于压缩状态，移动调节座7中的两个旋转电机74来分别控制两个调节驱动轮75进行转动，当上端的弹性定位珠76卡在前砖体2的前径向定位孔21中，下端的弹性定位珠76卡在后凹砖体3的后径向定位孔33中，弹性定位珠76处于放松状态，此时旋转电机74停止运行，完成了对后砖体3和前砖体2的定位和固定；

步骤四、将两个定位空心筒5套在环形转动板61右侧的两个定位卡柱68上，两个定位卡柱68安装在推料板67上且定位卡柱68中的两个距离传感器69分别正对着前径向定位孔21和后径向定位孔33，接着通过中心定位座62内部的电机使圆形转动板641缓慢转动，当空心金属筒1转动至连接定位孔17与前径向定位孔21、后径向定位孔33相对应时，距离传感器69得到感应并反馈给后台，后台的控制中心控制电机使圆形转动板641停下，此时，完成了对空心金属筒1的定位，接着位于气缸安装板65上的推料气缸66启动，推料气缸66推动推料板67移动，上下两个定位空心筒5分别插入前砖体2和后砖体3中，最后通过闷盖将前径向定位孔21的两头和后径向定位孔33的两头塞住，防止定位空心筒5跑出；

步骤五、将活动柱81在固定柱8中先旋转后下降使下料锥形筒84进入空心金属筒1内并保证下料锥形筒84的下端低于定位环14，防止膨胀剂喷在定位环14上造成驱动滑块15难以粘附的现象，接着与下料锥形筒84一同安装在活动顶板82上的加压泵83启动，膨胀剂经过下料锥形筒84进入空心金属筒1的底部，随后将底部带有粘附剂的驱动滑块15放入空心金属筒1中，驱动滑块15粘附在定位环14上，接着将两个外表面带有粘附剂的挤压块4插入收纳通槽22中，最后取出整个镁碳砖，在放料槽32内放入装有坯泥的胶囊。

该拼接式镁碳砖的工作原理：

在投入使用时，后一个镁碳砖中前砖体2的前凸起部插在前一个镁碳砖中后砖体3的后端凹槽31中，当回转窑内的温度升高时，首先驱动滑块15、挤压块4上的粘胶剂都受热失去粘性，空心金属筒1内的膨胀剂受热进行膨胀，推动驱动滑块15向外移动，驱动滑块15的锥形面顶向两个挤压块4，挤压块4与驱动滑块15接触的一端是圆弧斜面，因此挤压块4十分容易被推动，此时两个挤压块4向外伸出并伸入后端凹槽31中的放料槽32内，放料槽32内的胶囊被挤压，内部的坯泥填满相邻镁碳砖体之间的缝隙，坯泥在高温条件下烧结固化从而增加相邻镁碳砖体之间的连接强度，并且坯泥固化后轻微膨胀，挤紧缝隙，进一步增加相邻镁碳砖体之间的连接强度，驱动滑块15除了驱动两个挤压块4向外移动之外，同时其前端的锥形柱151伸出空心金属筒1顶向前一个镁碳砖中的空心金属筒1，空心金属筒1后端壁体中的多个挡料块11被锥形柱151驱动打开，从而在径向滑槽102中移动，当锥形柱151完全插入传动通孔12后，挡料块11上的中间出料孔111与出料小孔13相对应，此时被锥形柱151插入的空心金属筒1内的膨胀剂则可以从出料小孔13中流入后一个空心金属筒1的前端部分，这样使得整个空心金属筒1内都能充满膨胀剂，整个镁碳砖的保温效果也大大提高，并且膨胀剂在充满空心金属筒1的时候也通过长通槽51充满定位空心筒5，使膨胀剂进一步蔓延整个镁碳砖，提高保温效果。

另外，镁碳砖与镁碳砖之间在进行拼接时，为了保证挤压块4和放料槽32的定位准确，可以对前砖体2的前凸起部外形以及后砖体3的后端凹槽31外形进行一定的形状修改，保证镁碳砖之间的配合准确，该技术方案较为简单，这里不再详细描述。