CN1158378A - 特别为锡槽底砖的大规格耐火土砖 - Google Patents

Abstract

大规格的耐火土砖(1)，特别是锡槽底砖，由一种属于Al₂O₃-SiO₂(三氧化二铝-二氧化硅)系的材料制成，包括一个块状的左体(2)，其具有一个与锡槽接触的表面(3)，其特征在于：该块形的基体(2)具有一个演变段(13)，它围绕这个与锡槽处于接触的表面(3)设置。

Description

特别为锡槽底砖的大规格耐火土砖

本发明涉及一种特别为锡槽底砖的大规格耐火土砖，由一种高于三氧化二铝一二氧化硅(Al₂O₃-SiO₂)系的材料制成，包括一个块状的基体、其具有一个和锡槽处于接触的表面。这种大规格的耐火土砖具有严格六面体形的结构并具有一个与锡槽背离的表面，和四个侧表面以及一个与锡槽处于接触的表面。这种大规格耐火土砖的全部六个表面是在烧制以后在一个磨削过程中加工完毕的，同时它们得到希望的尺寸规格。

这种大规格的耐火土砖用于锡槽的槽砌衬和由Al₂O₃-SiO₂系的材料制成，且在DE4206734C2中公开。这种玻璃制造设备中此处感兴趣的部分是在下边区域中有一个钢槽，它是用大规格的耐火土砖砌衬的。同时有一个槽，其中充满了液态的锡。在这种锡上注有熔化液态的玻璃、它就在锡槽的表面上流动并慢慢停下，从而通过锡槽拉成薄的宽的带状结构。以此方式制造公知的平玻璃。这种平玻璃包含约15％Na₂O(氧化钠)。在玻璃和液体锡之间时接触表面上，这种Na₂O就扩散到液体金属中。此时在锡槽中，钠和原子的氧处于分解状态。这种钠和原子的氧在锡中的分解性是一种温度效应。在制造平玻璃时达到的温度在1200℃-600℃的数量级内。由于热力的和机械的原因导致的液体锡在锡槽中的流动，使得载有钠的部分锡体积移到耐火砖块状基体之与锡槽处于接触的表面上。这样，就导致一个钠在锡和耐火土砖之耐火材料之间的交换作用。这种原子态的钠就渗入耐火的材料中并在那里首先与耐火土砖之玻璃相的硅氧化物进行反应生成钠氧化物。通过这种使硅氧化物含有相的减少，使得耐火砖之减少的份额产生一个灰色至黑色的颜色变化。

这种公知的耐火土砖应用于上述形式的玻璃制作设备中时可以具有长度为1000mm，宽度为600mm和高度为300mm。它们可用不同的颗粒分布的耐火土颗粒，粘土和碱铝硅酸盐制成。在烧制以后，按矿物学观点看主要呈现为硅酸盐，例如方英石和一种玻璃相。这种耐火土砖之玻璃相的份额是通过钠氧化物和钾氧化物的含量确定的。同样，这些氧化物主要影响这种玻璃相的化学组分。这些化学组分取决于，在金属的钠侵入耐火土砖的表面附近层中时生成什么样的碱铝硅酸盐-霞石，或钠长石。这种霞石的热力膨胀系数是约四倍于硅酸盐(Mullit)的膨胀系数。由此导致耐火土砖中所述层即相邻于和锡槽相接触之表面层的扩大和增长。因此，这些层料则由于该耐火土砖之严格的六面体形结构而在接口连接中相互有支承作用。进而产生了相应的应力。

另一方面，还必需的是，在耐火砖之侧表面区域中磨削光滑的表面之间在接口时的接缝口时尽可能地小和依此保持密封。因此，液体的锡不能通过此接缝向下渗透，否则，会引起对容纳耐火土砖的钢槽的损坏。当液态的锡不能可靠地避免渗入接缝和不能在所有情况下都避免时，则钢槽要被冷却，以使渗入的锡冷至固体状态。

通过耐火土砖之与锡槽接触的表面区域中层材的体积增大，会导致在这层区域中出现爆裂，它们出现在与锡槽接触之表面的角部区域和边棱区域中。当耐火砖的陶瓷材料具有一个比锡更小的比重时，就会导致耐火砖在接口中爆裂的部分发生上浮。这样在玻璃制作时就可能导致明显的生产故障。

本发明的任务在于，制备一个开头所述类型的大规格耐火土砖，它被应用于锡槽的砌衬时具有一个明显减少爆裂的倾向。

按照本发明，上述任务在开头所述类型的耐火土砖基础上如此实现的：该块状的基体具有一个演变段，它围绕与锡槽处于接触的表面而设置。

本发明构思是基于，通过配置一个环绕的演变段，其围绕着与锡槽处于接触时耐火砖之表面，以便避免相邻的耐火砖在接口时表面层相互地支承和允许一个尽可能无应力的体积增大，因为原子的钠渗入到耐火土砖的基体内是不可能防止的。虽然，通过演变段和在两个相邻的耐火砖接口中产生的，横截面为两倍大的楔形部分会有利于原子钠渗入的侵蚀性，但是，对于纳来说可达到的这些表面却令人高兴地位于和耐火砖之与锡槽接触的表面不相平行的平面内。因此，这些表面并末加大上面提及的表面。而且新的耐火砖是以无泥浆的方式相互铺置一起并具有考虑了热膨胀的接缝，因此，耐火土砖的侧表面在运行状态时，是处于直接相互靠置的。这种除了演变段为严格矩形的结构的耐火土砖在温度影响下是如此膨胀的，即，它们由于温度梯度的原因而形成一个轻度梯形的横截面结构。同时，由于这种演变段以及由两个相邻的演变段产生的楔形部分，则有利地产生一个位于对着锡槽之表面下方的密封区域，它形成一个最有效的密封接缝以阻止锡向下渗透。因此在这个位置的体积增大可有利地被利用于密封之目的。同时这种新的和符合发明要求的演变段能被应用于这一位置上，不仅是由于它可达到密封作用，而且，通过它还可有利地实现，在耐火砖置于接口时产生应力的地方被置于这个明显大的并与锡槽接触的耐火砖表面之下方一定间距处。而且，在这个楔形区中的液体锡相对锡槽其余部分的流动也被限制，因此，在这个区域中仅有相对较少的钠被导引到耐火土砖之自表面上。

在与锡槽处于接触的表面中可以设置一个或多个沟槽，其将大规格的表面分割成多个小规格的表面。通过这种在特大砖时才被应用的措施，这些相对大的并与锡槽接触的耐火砖表面就可以被分割成多个相对较小的表面，它们则于沟槽的配置而不再相互支承了。依此，体积增大还被宽容地允许，所以引起爆裂的倾向也就进一步降低了。原则上，配置沟槽应该与配置环绕的演变段作组合设置。但是还可能的是，放弃所述环绕的演变段而仅仅在耐火土砖之与锡槽接触的表面上配置沟槽。这样，重要的是，将交叉的沟槽配置在边棱附近，为的是，在接口处相互支承的表面大约保持和处在表面中央区域中的表面相同大的尺寸。

该沟槽可以具有矩形的横截面。配置这种具有矩形横截面的沟槽就可在大规格的耐火砖烧制以后通过简单的加工完成。

该沟槽可以具有约3-5mm的宽度。而槽的深度原则上处于5和20mm之间。一般说，该沟槽如此设置，即它们不能与在基体中必需的为了固定耐火砖到钢槽中的通孔相交。

该演变段原则上是深度大于宽度的结构。也就是说，在耐火砖的高度方向上往下离开因演变段而磨削掉的边棱之距离要大于在耐火砖之长度或宽度方向上离开上述边棱的距离。这种演变段的结构设置可在耐火砖的接口中形成楔形部分的结构，为此该演变段如此设置，即，仅仅建立一个接触区，它可有利地被用于密封的目的，并且，该接触区相对这个平面有间距地安置，而该平面是耐火砖之与锡槽主要接触的表面。对于一个耐火土砖具有长度为约960mm，宽度约6 08mm和高度约305mm的情况，该演变段应该具有一个深度约5至20mm和宽度约1至8mm。该演变段的深度因此是大于至今公知的爆裂层厚的高度的。

该演变段可以有利的方式磨削而成。依此就能够用简单的方式确保演变段的加工。因为，耐火砖基体的整个表面都是通过磨削加工完毕的。

所述沟槽可以锯削而成。依此，就可以特别简单的方式制作。

下面借助优选的实施例对本发明作进一步解释和描述。

图1是一耐火土砖第一实施例侧视图；

图2是图1的一个局部详细图；

图3是一耐火土砖第二实施例俯视图；

图4是两个相邻的在接口时安置的耐火土砖局部侧视图；和

图5是耐火土砖另一实施例俯视图；

在图1中描述的耐火土砖1具有一个形状为矩形体或一平行六面体的基体2。具体说，该基体具有六个表面，亦即一个与锡槽处于接触的表面3，4个侧表面4，5，6，7以及一个底表面8，它被转向熔化设置的钢槽安置，此时该槽是用所述类型的耐火土砖1砌衬。该耐火土砖1具有一个长度9，一个宽度9约计为1000mm，宽度10约为600mm和高度11约300mm。可以理解，这种大规格的耐火土砖1还会有制造的偏差尺寸。另外，该耐火土砖1具有贯穿高度11的通孔，它们在此处仅通过中心线12表示。这些通孔用于将耐火土砖1锚固在钢槽上，以便避免在锡槽中的耐火土砖1上浮。

该耐火土砖1的基体2具有围绕着与锡槽接触的表面3的并在其边棱区域中的一个演变段18，亦即一个倾斜的平面，它在图2中对图1之耐火土砖的右上角作了描述。这个演变段13是环绕表面3设置的并且，在所有的四条边棱上。这可以特别地通过一个磨削过程在具有直角的平行六面体的基体2上制成。这个演变段13在基体的高度方向上具有一个约5-20mm的深度14和在长度9或宽度10的方向上具有一个宽度15，总是在加工这个演变段13之前测量这个在相应表面之间产生的边棱。

在图1和2中的实施例表明一个耐火土砖1，它仅仅具有一个围绕表面3环绕的演变段13，因此，表面3通过配置这个演变段13，仅仅是以相比而言稍稍减小了，但在图3的实施例中表明一个耐火土砖1，它的基体2在表面3中具有一个附加安置的长槽16以及两个与其交叉的横槽17。槽16和17是如此安置的，即，该基体2之大规格的表面3被分割成此处为6个小规格的相同的或大致相同尺寸的表面18。而且槽16，17安置得不是按照中心线12来与通孔相交。这些槽16，17，原则上具有直角形的横截面并具有的深度可达到演变段13的深度。它们的宽度通常为3-5mm。通过将表面3分割成小规格的表面18则产生较小的表面，它们相互不支承。这样，在基体2之处在表面3附近的层材体积增大时产生的应力就被减少，因此，在应用耐火土砖1于玻璃熔化设备中时，爆裂的危险就明显地减少了。

图4表明两个在接口邻置的耐火土砖1的侧视图。通过两个演变段13产生一个具有双横截面的楔形部分19，但是其结构总是深度大于宽度。在温度影响下，该相邻的耐火土砖1由于在高度11上分布的温度梯度而如此变形，即，它占据大约梯形的横截面。同时，产生一个密封区20，它开始于楔形部分或演变段13的基部并在基体2的高度11方向上往下延伸一个基本的数量。由于在这个方向上下降的温度的缘故，就产生一个朝下敞开的隙缝21，它为了说明起见作了夸大地描给。但是可容易看出，该耐火土砖1在温度作用下于密封区20的区域内相互被挤压，因此，在两个相邻的耐火土砖之间这个区域的隙缝21或接缝就被挤压得处于直接相互支承的状态并相互密封。由此产生的压力则不会通过耐火土砖1的整个高度上传递，而是，按目的要求在密封区20的范围内。锡槽中的液态锡虽然与耐火土砖1的表面3处于接触，而且可能渗入楔形部分19中。但是，在密封区20的范围内有效地防止了向下的渗出。可以理解，还可以采取附加的另外措施用于避免锡向下渗出，例如钢槽的一个冷却作用。

图5表明一个和图3描给相类似的耐火土砖1之俯视图。此处，缺少一个环绕的演变段13。代替它的是一个由多个纵向槽16和多个横向槽17组成的栅状结构。该槽16，17是在表面13范围内如此安置的，即它们至少部分地在边棱22附近延伸。依此，由表面3产生了在中央区域内的表面23和表面24及表面25，它们虽是不同的大小，而且其中，两个相邻的表面24补充成一个大约等于表面23结构的表面。当耐火土砖1置于接口时，四个表面25在角部区域中相互对接，它们(25)同样可以达到大约为表面23的尺寸。借且配置这种槽16，17，使得对着锡槽的表面3有效地减小的，因而在温度影响下应力的产生减小了，所以爆裂发生的危险就降低了。

参考编号

1    耐火土砖

2    基体

3    表面

4    侧表面

5                      侧表面

6                      侧表面

7                      侧表面

8                      底表面

9                      长度

10                     宽度

11                     高度

12                     中心线

13                     演变段

14                     深度

15                     宽度

16                     纵向槽

17                     横向槽

18                     表面

19                     楔形部分

20                     密封区

21                     隙缝

22                     边棱

23                      表面

24                      表面

25                      表面

Claims (8)

1、大规格的耐火土砖(1)，特别是锡槽底砖，由一种属于Al₂O₃-SiO₂(三氧化二铝-二氧化硅)系的材料制成，包括一个块状的左体(2)，其具有一个与锡槽接触的表面(3)，其特征在于：

该块形的基体(2)具有一个演变段(13)，它围绕这个与锡槽处于接触的表面(3)设置。

2、按权利要求1所述的耐火土砖，其特征在于：

在与锡槽处于接触的表面(3)中设置一个或多个沟槽(16，17)，它们将大规格的表面(3)分割成多个小规格的表面(18，23，24，25)。

3、按权利要求2所述的耐火土砖，其特征在于：

该沟槽(16，17)具有矩形的横截面。

4、按权利要求3所述的耐火砖，其特征在于：

该沟槽(16，17)具有一个约3至5mm的宽度。

5、按权利要求1所述的耐火土砖，其特征在于：

该演变段(13)是深度大于宽度的结构配置。

6、按权利要求5所述的耐火土砖，其特征在于：

对于一个耐火土砖(1)具有长度约960mm，宽度(10)约600mm和高度(11)约为300mm的情况，该演变段(13)具有一个深度(14)约5至20mm和宽度(15)约1至8mm。

7、按权利要求5或6所述的耐火土砖，其特征在于：

该演变段(13)是磨削成的。

8、按权利要求2至4之一所述的耐火土砖，其特征在于：该沟槽(16，17)是锯割而成的。

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