专利名称：一种燃烧发热的发热球的制作方法
技术领域：
本发明属于高温加热エ艺领域，涉及对特定材料表面或者设备的加热升温エ艺，尤其是在冶金エ业熔融液态金属生产、运输和储存过程中的加热升温和保温，在动态的移动过程中随着设备进行加热的ー种燃烧发热的发热球。
背景技术：
我国的高温エ业是一个能源消耗大户，比如在有色冶金和黒色钢铁冶金生产过程中，需要消耗大量的热能给熔融金属加热升温和保温。举例而言，在钢铁行业的转炉炼钢过程中，需要消耗大量的能源来给高温铁水(14000C )和钢水升温(16500C )，而在铁水和钢水的储存、运输、精炼和连铸生产过程中，铁水和钢水的散热使得许多能源被白白浪费掉了。 为了减少散热，现有的エ艺是在铁水和钢水的表面加覆盖剂来加强保温，但这种被动的隔热保温的隔热效果比较差，铁水包和钢包的包ロ粘渣问题较为严重。通过检索，发热球材料作为ー种新型的移动加热方法和加热载体，尚未发现与本专利申请相关的公开专利文献。
发明内容
本发明的目的在于克服现有加热エ艺的不足，提供ー种在移动的高温设备中，t匕如在运输熔融液态金属过程中给液态熔融金属持续加热的发热球。本发明的移动式加热方法是通过以下技术方案实现的ー种燃烧发热的发热球，其特征在于所述发热球的球体由耐火材料层及可燃材料层复合构成的中空的球体，在球体上制有向心的贯通孔。而且，所述发热球的球体的耐火材料层为外层，可燃材料层为内层。而且，所述发热球体的直径为10 150毫米，耐火材料层的厚度为O. I 20mm，可燃材料层的厚度为I 20mm厚度。而且，所述耐火材料层为氧化硅质、高铝质、碳化硅质、刚玉质、镁质、镁钙质、氧化锆质、非金属氧化物、耐高温的纤维材料或者它们的混合物。而且，所述可燃材料层由煤粉、焦炭、石墨、石油焦等固态燃料组成，或者是用融化的石蜡、汽油、柴油、重油等液态燃烧浸泡多孔耐火材料或固态燃料形成的燃料混合物。而且，所述球体上所开的贯通孔的数量为2 24个，每个孔洞的开孔直径为I 5毫米。而且，所述球体所开的贯通孔采用均匀布置。而且，所述球体壳体厚薄或者密度制作成不均匀。而且，所述发热球材料为椭圆球体、碟形体、蛋形球体、立方体或长方体。本发明的优点和积极效果是I、本发明通过在生产和运输过程中添加ー种特殊的发热球在高温运输设备中，该发热球因高温燃烧而发出大量的热量，以此来给高温运输设备中的熔融金属持续加热而维持稳定的温度，可以在移动的高温设备中持续加热，满足生产过程的需要，节约生产过程的集中加热时间，并达到节约能源消耗的目的。2、本发明将发热球加到熔融液态金属表面，如运输中的铁水或者钢水的表面，在高温液态金属的高温辐射作用下，球体中的可燃材料和熔融液态金属表面空气中的氧气接触，达到燃烧温度而产生燃烧反应放出热量，此热量可以用于加热铁水或者钢水；同吋，耐火材料质的球壳除了作为固体燃料的载体，也同时是ー层隔热保温的壳体，将发热球发出的热量和钢水辐射散发出来的热量反射和阻挡住，提高发热球的加热效果，同时起到隔热保温的作用，降低铁水或者钢水的温度下降速度，这样，就可以达到了节约能源的目的；同时，铁水包或钢包包沿的粘渣问题就得到了大大的缓解。3、本发明由于使用发热球给移动设备加热的方法，比如加到铁水或者钢水运输设备中，将炼铁或者炼钢エ艺过程中的一部分加热负荷，转移到运输设备如铁水包或者钢包中，这样的改变就使得高炉和转炉或电炉的冶炼强度降低了，提高了高炉和转炉或电炉的生产效率，同时还延长高炉和转炉的耐火材料寿命，显著提高了钢铁企业的经济效益。
4、本发明实现了炼钢厂钢水从电炉或者转炉出钢到连铸的过程中，钢水的温降幅度比原来的エ艺过程少下降20 100°C，这样就节约了大量的能源，使得最终连铸的钢水过热度降低，温度稳定性更有保障，连铸坯的产品质量大幅度提高，技术进步和经济效益都非常显著。5、本发明可应用到铜、锌、铝等有色金属的冶炼中，比如在铝行业生产过程中，熔融铝水的运输过程中，采用发热球材料在熔融铝水表面进行加热和保温，可以降低熔铝生产中的能耗，铝水的温度稳定性更有保障了，显著提高铝制品的质量，可以带来很大的节能等经济效益。
图I为本发明的结构外形图；图2为图I的A-A向截面剖视图。
具体实施例方式下面结合实施例，对本发明进ー步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。一种发热球，发热球的球体由外层的耐火材料层I及内层可燃材料层3两层材料复合构成的中空的球体，外层的耐火材料层及内层可燃材料层同心设置，也可以非同心设置，本实施例附图中为同心设置；为增加透气性及传递热量，在球体上制有向心的发热贯通孔2。耐火材料层为耐高温的材料，采用市场上的氧化硅质、高铝质、碳化硅质、刚玉质、镁质、镁钙质、氧化锆质、非金属氧化物和耐高温的纤维材料物质或者它们的混合物组成。可燃材料层为固态的可燃材料如煤粉、焦炭、石墨、石油焦等材料单独或混合组成，或者是用液体燃料如石蜡、汽油、柴油、重油等浸泡多孔耐火材料和固态燃料形成的可燃材料混合物。发热球的球体直径为10 150毫米，最佳范围为30 100毫米；耐火材料层球体的厚度可以是O. I 20_厚度，最佳的厚度范围是2 5毫米；可燃材料层球体的厚度在I 20mm厚度，最佳的厚度范围是3 10毫米。发热球的球体上所制的发热贯通孔的数量为2 24个，每个贯通孔的直径为I 5毫米，最佳的范围为2 3毫米。作为另ー种结构的发热球，可以由耐火材料和可燃材料混合形成ー层球体外売。发热球的壳体厚薄和密度制作成不均匀，如此形成的发热球表面密度不均匀性，以获得球体球壳重心发生偏移的效果；如果是在发热球上开贯通孔，可以采用非均布设置，在球体的一端面上集中多数的发热通孔，其他面上分布少量的发热通孔，以形成发热球球壳表面密度的不均匀性，以获得球体球壳重心偏移的效果。这样的重心偏移效果，使得发热球在随机投放的过程中，发热球总会产生重心一面在下面，使得发热球开孔有个定向的效果，贯通孔放出的热量可以集中用于加热被加热表面的目的，以提高加热效率。 发热球的外形可以制作成除圆球形外的其他形状，例如椭圆球体、碟形体、蛋形球体、立方体、长方体或者其他不规则形状，各种形状的发热体可以由耐火材料单独构成，也可以是耐火材料和可燃材料两层复合构成，也可以是耐火材料和可燃材料两种材料混合构成的单层材料。本发明的工作原理是将发热球加入到移动的高温设备中，比如加到铁水包或者钢水包中，在高温铁水 或者钢水的辐射加热作用下，球体中的燃料和空气中的氧气接触产生燃烧反应，放出的热量对铁水或者钢水表面进行加热，同时耐火材料的壳体又起到隔热保温的作用。
权利要求
1.ー种燃烧发热的发热球，其特征在于所述发热球的球体由耐火材料层及可燃材料层复合构成的中空的球体，在球体上制有向心的贯通孔。
2.根据权利要求I所述的燃烧发热的发热球，其特征在于所述发热球的球体的耐火材料层为外层，可燃材料层为内层。
3.根据权利要求I所述的燃烧发热的发热球，其特征在于所述发热球体的直径为10 150毫米,耐火材料层的厚度为O. I 20mm,可燃材料层的厚度为I 20mm厚度。
4.根据权利要求I或2或3所述的燃烧发热的发热球，其特征在于所述耐火材料层为氧化硅质、高铝质、碳化硅质、刚玉质、镁质、镁钙质、氧化锆质、非金属氧化物、耐高温的纤维材料或者它们的混合物。
5.根据权利要求I和2或3所述的燃烧发热的发热球，其特征在于所述可燃材料层由煤粉、焦炭、石墨、石油焦等固态燃料组成，或者是用融化的石蜡、汽油、柴油、重油等液态燃烧浸泡多孔耐火材料或固态燃料形成的燃料混合物。
6.根据权利要求I所述的燃烧发热的发热球，其特征在于所述球体上所开的贯通孔的数量为2 24个，每个孔洞的开孔直径为I 5毫米。
7.根据权利要求I或6所述的燃烧发热的发热球，其特征在于所述球体所开的贯通孔采用均匀布置。
8.根据权利要求I或2或3所述的燃烧发热的发热球，其特征在于所述球体壳体厚薄或者密度制作成不均匀。
9.根据权利要求I或2或3所述的燃烧发热的发热球，其特征在于所述发热球材料为椭圆球体、碟形体、蛋形球体、立方体或长方体。
全文摘要
本发明涉及一种燃烧发热的发热球，是耐火材料层及可燃材料层复合构成的中空的球体，在球体上制有向心的贯通孔。本发明的发热球加到冶金生产过程中高温运输设备的熔融液态金属表面上，在高温液态金属的辐射加热作用下，球体中的可燃材料和液态金属表面上空的氧气接触产生燃烧反应而放出热量，用来加热液态金属和设备；同时，耐火的球体外壳除了作为固体燃料的载体，也同时是一层隔热保温的壳体，将燃烧的热量和液态金属辐射散发出来的热量反射和阻挡住，这样就提高了发热球加热的效果，同时起到隔热保温的作用，降低液态金属的温降速度，达到了节约能源的目的。由于加热球放出的热量使得盛装熔融液态金属容器如钢铁行业的铁水包和钢包包口周围温度维持很高，铁水包和钢包包沿的粘渣问题就得到了大大的缓解。
文档编号F23C3/00GK102705814SQ201210180888
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月4日 优先权日2012年6月4日
发明者刘礼龙 申请人:天津南极星隔热材料有限公司