專利名稱：一種燃燒發(fā)熱的發(fā)熱球的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于高溫加熱工藝領(lǐng)域，涉及對特定材料表面或者設(shè)備的加熱升溫工藝，尤其是在冶金工業(yè)熔融液態(tài)金屬生產(chǎn)、運輸和儲存過程中的加熱升溫和保溫，在動態(tài)的移動過程中隨著設(shè)備進(jìn)行加熱的一種燃燒發(fā)熱的發(fā)熱球。
背景技術(shù)：
我國的高溫工業(yè)是一個能源消耗大戶，比如在有色冶金和黑色鋼鐵冶金生產(chǎn)過程中，需要消耗大量的熱能給熔融金屬加熱升溫和保溫。舉例而言，在鋼鐵行業(yè)的轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中，需要消耗大量的能源來給高溫鐵水(14000C )和鋼水升溫(16500C )，而在鐵水和鋼水的儲存、運輸、精煉和連鑄生產(chǎn)過程中，鐵水和鋼水的散熱使得許多能源被白白浪費掉了。為了減少散熱，現(xiàn)有的工藝是在鐵水和鋼水的表面加覆蓋劑來加強(qiáng)保溫，但這種被動的隔熱保溫的隔熱效果比較差，鐵水包和鋼包的包口粘渣問題較為嚴(yán)重?！0003]通過檢索，發(fā)熱球材料作為一種新型的移動加熱方法和加熱載體，尚未發(fā)現(xiàn)與本專利申請相關(guān)的公開專利文獻(xiàn)。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有加熱工藝的不足，提供一種在移動的高溫設(shè)備中，比如在運輸熔融液態(tài)金屬過程中給液態(tài)熔融金屬持續(xù)加熱的發(fā)熱球。本實用新型的移動式加熱方法是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種燃燒發(fā)熱的發(fā)熱球，其特征在于所述發(fā)熱球的球體由耐火材料層及可燃材料層復(fù)合構(gòu)成的中空的球體，在球體上制有向心的貫通孔。而且，所述發(fā)熱球的球體的耐火材料層為外層，可燃材料層為內(nèi)層。而且，所述發(fā)熱球體的直徑為10 150毫米，耐火材料層的厚度為O. I 20mm，可燃材料層的厚度為I 20mm厚度。而且，所述耐火材料層為氧化硅質(zhì)、高鋁質(zhì)、碳化硅質(zhì)、剛玉質(zhì)、鎂質(zhì)、鎂鈣質(zhì)、氧化鋯質(zhì)、非金屬氧化物、耐高溫的纖維材料或者它們的混合物。而且，所述可燃材料層由煤粉、焦炭、石墨、石油焦等固態(tài)燃料組成，或者是用融化的石蠟、汽油、柴油、重油等液態(tài)燃燒浸泡多孔耐火材料或固態(tài)燃料形成的燃料混合物。而且，所述球體上所開的貫通孔的數(shù)量為2 24個，每個孔洞的開孔直徑為I 5毫米。而且，所述球體所開的貫通孔采用均勻布置。而且，所述球體殼體厚薄或者密度制作成不均勻。而且，所述發(fā)熱球材料為橢圓球體、碟形體、蛋形球體、立方體或長方體。本實用新型的優(yōu)點和積極效果是I、本實用新型通過在生產(chǎn)和運輸過程中添加一種特殊的發(fā)熱球在高溫運輸設(shè)備中，該發(fā)熱球因高溫燃燒而發(fā)出大量的熱量，以此來給高溫運輸設(shè)備中的熔融金屬持續(xù)加熱而維持穩(wěn)定的溫度，可以在移動的高溫設(shè)備中持續(xù)加熱，滿足生產(chǎn)過程的需要，節(jié)約生產(chǎn)過程的集中加熱時間，并達(dá)到節(jié)約能源消耗的目的。2、本實用新型將發(fā)熱球加到熔融液態(tài)金屬表面，如運輸中的鐵水或者鋼水的表面，在高溫液態(tài)金屬的高溫輻射作用下，球體中的可燃材料和熔融液態(tài)金屬表面空氣中的氧氣接觸，達(dá)到燃燒溫度而產(chǎn)生燃燒反應(yīng)放出熱量，此熱量可以用于加熱鐵水或者鋼水；同時，耐火材料質(zhì)的球殼除了作為固體燃料的載體，也同時是一層隔熱保溫的殼體，將發(fā)熱球發(fā)出的熱量和鋼水輻射散發(fā)出來的熱量反射和阻擋住，提高發(fā)熱球的加熱效果，同時起到隔熱保溫的作用，降低鐵水或者鋼水的溫度下降速度，這樣，就可以達(dá)到了節(jié)約能源的目的；同時，鐵水包或鋼包包沿的粘渣問題就得到了大大的緩解。3、本實用新型由于使用發(fā)熱球給移動設(shè)備加熱的方法，比如加到鐵水或者鋼水運輸設(shè)備中，將煉鐵或者煉鋼工藝過程中的一部分加熱負(fù)荷，轉(zhuǎn)移到運輸設(shè)備如鐵水包或者鋼包中，這樣的改變就使得高爐和轉(zhuǎn)爐或電爐的冶煉強(qiáng)度降低了，提高了高爐和轉(zhuǎn)爐或電爐的生產(chǎn)效率，同時還延長高爐和轉(zhuǎn)爐的耐火材料壽命，顯著提高了鋼鐵企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益?！0019]4、本實用新型實現(xiàn)了煉鋼廠鋼水從電爐或者轉(zhuǎn)爐出鋼到連鑄的過程中，鋼水的溫降幅度比原來的工藝過程少下降20 100°C，這樣就節(jié)約了大量的能源，使得最終連鑄的鋼水過熱度降低，溫度穩(wěn)定性更有保障，連鑄坯的產(chǎn)品質(zhì)量大幅度提高，技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)效益都非常顯著。5、本實用新型可應(yīng)用到銅、鋅、鋁等有色金屬的冶煉中，比如在鋁行業(yè)生產(chǎn)過程中，熔融鋁水的運輸過程中，采用發(fā)熱球材料在熔融鋁水表面進(jìn)行加熱和保溫，可以降低熔鋁生產(chǎn)中的能耗，鋁水的溫度穩(wěn)定性更有保障了，顯著提高鋁制品的質(zhì)量，可以帶來很大的節(jié)能等經(jīng)濟(jì)效益。

圖I為本實用新型的結(jié)構(gòu)外形圖；圖2為圖I的A-A向截面剖視圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例，對本實用新型進(jìn)一步說明，下述實施例是說明性的，不是限定性的，不能以下述實施例來限定本實用新型的保護(hù)范圍。一種發(fā)熱球，發(fā)熱球的球體由外層的耐火材料層I及內(nèi)層可燃材料層3兩層材料復(fù)合構(gòu)成的中空的球體，外層的耐火材料層及內(nèi)層可燃材料層同心設(shè)置，也可以非同心設(shè)置，本實施例附圖中為同心設(shè)置；為增加透氣性及傳遞熱量，在球體上制有向心的發(fā)熱貫通孔2。耐火材料層為耐高溫的材料，采用市場上的氧化硅質(zhì)、高鋁質(zhì)、碳化硅質(zhì)、剛玉質(zhì)、鎂質(zhì)、鎂鈣質(zhì)、氧化鋯質(zhì)、非金屬氧化物和耐高溫的纖維材料物質(zhì)或者它們的混合物組成?？扇疾牧蠈訛楣虘B(tài)的可燃材料如煤粉、焦炭、石墨、石油焦等材料單獨或混合組成，或者是用液體燃料如石蠟、汽油、柴油、重油等浸泡多孔耐火材料和固態(tài)燃料形成的可燃材料混合物。發(fā)熱球的球體直徑為10 150毫米，最佳范圍為30 100毫米；耐火材料層球體的厚度可以是O. I 20_厚度，最佳的厚度范圍是2 5毫米；可燃材料層球體的厚度在
I 20mm厚度，最佳的厚度范圍是3 10毫米。發(fā)熱球的球體上所制的發(fā)熱貫通孔的數(shù)量為2 24個，每個貫通孔的直徑為I 5毫米，最佳的范圍為2 3毫米。作為另一種結(jié)構(gòu)的發(fā)熱球，可以由耐火材料和可燃材料混合形成一層球體外殼。發(fā)熱球的殼體厚薄和密度制作成不均勻，如此形成的發(fā)熱球表面密度不均勻性，以獲得球體球殼重心發(fā)生偏移的效果；如果是在發(fā)熱球上開貫通孔，可以采用非均布設(shè)置，在球體的一端面上集中多數(shù)的發(fā)熱通孔，其他面上分布少量的發(fā)熱通孔，以形成發(fā)熱球球殼表面密度的不均勻性，以獲得球體球殼重心偏移的效果。這樣的重心偏移效果，使得發(fā)熱球在隨機(jī)投放的過程中，發(fā)熱球總會產(chǎn)生重心一面在下面，使得發(fā)熱球開孔有個定向的效 果，貫通孔放出的熱量可以集中用于加熱被加熱表面的目的，以提高加熱效率。 發(fā)熱球的外形可以制作成除圓球形外的其他形狀，例如橢圓球體、碟形體、蛋形球體、立方體、長方體或者其他不規(guī)則形狀，各種形狀的發(fā)熱體可以由耐火材料單獨構(gòu)成，也可以是耐火材料和可燃材料兩層復(fù)合構(gòu)成，也可以是耐火材料和可燃材料兩種材料混合構(gòu)成的單層材料。本實用新型的工作原理是將發(fā)熱球加入到移動的高溫設(shè)備中，比如加到鐵水包或者鋼水包中，在高溫鐵水或者鋼水的輻射加熱作用下，球體中的燃料和空氣中的氧氣接觸產(chǎn)生燃燒反應(yīng)，放出的熱量對鐵水或者鋼水表面進(jìn)行加熱，同時耐火材料的殼體又起到隔熱保溫的作用。
權(quán)利要求1.一種燃燒發(fā)熱的發(fā)熱球，其特征在于所述發(fā)熱球的球體由耐火材料層及可燃材料層復(fù)合構(gòu)成的中空的球體，在球體上制有向心的貫通孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃燒發(fā)熱的發(fā)熱球，其特征在于所述發(fā)熱球的球體的耐火材料層為外層，可燃材料層為內(nèi)層。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃燒發(fā)熱的發(fā)熱球，其特征在于所述發(fā)熱球體的直徑為10 150毫米,耐火材料層的厚度為O. I 20mm,可燃材料層的厚度為I 20mm厚度。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的燃燒發(fā)熱的發(fā)熱球，其特征在于所述耐火材料層為氧化硅質(zhì)、高鋁質(zhì)、碳化硅質(zhì)、剛玉質(zhì)、鎂質(zhì)、鎂鈣質(zhì)、氧化鋯質(zhì)、非金屬氧化物、耐高溫的纖維材料或者它們的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求I和2或3所述的燃燒發(fā)熱的發(fā)熱球，其特征在于所述可燃材料層由煤粉、焦炭、石墨、石油焦等固態(tài)燃料組成，或者是用融化的石蠟、汽油、柴油、重油等液態(tài)燃燒浸泡多孔耐火材料或固態(tài)燃料形成的燃料混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃燒發(fā)熱的發(fā)熱球，其特征在于所述球體上所開的貫通孔的數(shù)量為2 24個，每個孔洞的開孔直徑為I 5毫米。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或6所述的燃燒發(fā)熱的發(fā)熱球，其特征在于所述球體所開的貫通孔采用均勻布置。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的燃燒發(fā)熱的發(fā)熱球，其特征在于所述球體殼體厚薄或者密度制作成不均勻。
9.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的燃燒發(fā)熱的發(fā)熱球，其特征在于所述發(fā)熱球材料為橢圓球體、碟形體、蛋形球體、立方體或長方體。
專利摘要本實用新型涉及一種燃燒發(fā)熱的發(fā)熱球，是耐火材料層及可燃材料層復(fù)合構(gòu)成的中空的球體，在球體上制有向心的貫通孔。本實用新型的發(fā)熱球加到冶金生產(chǎn)過程中高溫運輸設(shè)備的熔融液態(tài)金屬表面上，在高溫液態(tài)金屬的輻射加熱作用下，球體中的可燃材料和液態(tài)金屬表面上空的氧氣接觸產(chǎn)生燃燒反應(yīng)而放出熱量，用來加熱液態(tài)金屬和設(shè)備；同時，耐火的球體外殼除了作為固體燃料的載體，也同時是一層隔熱保溫的殼體，將燃燒的熱量和液態(tài)金屬輻射散發(fā)出來的熱量反射和阻擋住，這樣就提高了發(fā)熱球加熱的效果，同時起到隔熱保溫的作用，降低液態(tài)金屬的溫降速度，達(dá)到了節(jié)約能源的目的。由于加熱球放出的熱量使得盛裝熔融液態(tài)金屬容器如鋼鐵行業(yè)的鐵水包和鋼包包口周圍溫度維持很高，鐵水包和鋼包包沿的粘渣問題就得到了大大的緩解。
文檔編號F23C3/00GK202709085SQ201220259588
公開日2013年1月30日 申請日期2012年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月4日
發(fā)明者劉禮龍 申請人:天津南極星隔熱材料有限公司