[發明專利]一種可反向加熱鋼包包襯的復合結構式鋼包蓋

有效

• 申請號: 201910650040.3
• 申請日: 2019-07-18
• 公開（公告）號: CN110355355B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 張美杰;王瑤;顧華志;黃奧;付綠平;楊爽
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: B22D41/00
• 分類號: B22D41/00;B22D41/02
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

1.一種可反向加熱鋼包包襯的復合結構式鋼包蓋，其特征在于所述鋼包蓋由固定板(2)、陶瓷-鋁硅合金復合蓄熱球(3)、鋼包蓋蓋板(4)、鋼包蓋環形側板(5)、鋼包蓋底盒(6)、連接桿(7)和螺栓(8)組成；

鋼包蓋底盒(6)內裝滿有陶瓷-鋁硅合金復合蓄熱球(3)，緊貼鋼包蓋底盒(6)的外壁套裝有鋼包蓋環形側板(5)；鋼包蓋底盒(6)和鋼包蓋環形側板(5)等高，鋼包蓋底盒(6)和鋼包蓋環形側板(5)的頂端蓋有鋼包蓋蓋板(4)，鋼包蓋蓋板(4)的上平面設有固定板(2)；

固定板(2)呈圓盤狀，固定板(2)的上平面均勻地設有加強筋(1)，靠近固定板(2)邊緣處中心對稱地設有4～8個通孔I；鋼包蓋底盒(6)的外壁沿圓周方向均勻地設有4～8個徑向盲孔，鋼包蓋環形側板(5)設有通孔II，所述通孔II與所述徑向盲孔數目相等，所述通孔II中心線與對應的徑向盲孔中心線為同一條直線，4～8根連接桿(7)通過各自對應的通孔II插入盲孔中，連接桿(7)與通孔II的孔壁、盲孔孔壁和盲孔孔底的間隙分別為2～5mm，所述間隙填充有纖維棉(9)；每個連接桿(7)的靠近外端處設有連接孔，每個連接孔通過各自螺栓(8)與對應的固定板(2)的通孔I固定連接，每個連接孔中心線與對應的固定板(2)通孔I中心線在同一鉛垂線上；

固定板(2)、鋼包蓋蓋板(4)、鋼包蓋環形側板(5)和鋼包蓋底盒(6)的中心線為同一鉛垂線；

所述鋼包蓋底盒(6)為圓板和圓環同中心組成的整體，圓板的直徑和圓環外徑相等；圓板的厚度為(0.01～0.017)D，圓環的壁厚為(0.017～0.03)D，圓環的高度為(0.01～0.023)D；所述鋼包蓋底盒(6)的材質為高鋁質耐火材料；其中：Al₂O₃含量55wt％，耐壓強度50MPa，抗折強度10MPa，高溫抗折強度10MPa；

所述鋼包蓋蓋板(4)和鋼包蓋環形側板(5)的材質為納米微孔絕熱板；鋼包蓋蓋板(4)直徑和鋼包蓋環形側板(5)的外徑相同，鋼包蓋蓋板(4)的厚度為(0.003～0.006)D，鋼包蓋環形側板(5)的壁厚為(0.003～0.01)D；

所述D表示鋼包蓋底盒(6)的外徑，D＝D₀+(2～5)mm；其中：D₀表示鋼包頂部的外徑，mm；

所述陶瓷-鋁硅合金復合蓄熱球(3)的制備方法是：

步驟一、以3～39wt％的硅粉和61～97wt％的鋁粉為原料，將硅粉含量由第1級的3wt％逐級遞增至第6級的39wt％，相應地，鋁粉含量則由第1級的97wt％逐級遞減至第6級的61wt％，依次得到硅粉為3wt％和鋁粉為97wt％的第1級原料、……、硅粉為39wt％和鋁粉為61wt％的第6級原料；

步驟二、向所述的第1級原料、第2級原料、……、第6級原料中分別加入占各自對應原料10～30wt％的有機醇，攪拌均勻，依次得到第1級混合料、第2級混合料、……、第6級混合料；

步驟三、先將第1級混合料壓制成第1級合金球，第1級合金球的半徑為R；再用第2級混合料將第1級合金球包覆，壓制為同球心的第2級合金球，第2級合金球的半徑為2R；……；最后用第n級混合料將第n-1級合金球包覆，壓制為同球心的第n級合金球，第n級合金球的半徑為nR；R＝1.8～15mm/n，n為3～6的自然數，制得合金球；

步驟四、先在所述合金球的表面均勻噴涂一層0.1～0.5mm厚的硅烷偶聯劑，得到表面有噴涂料的合金球，然后用2個陶瓷空心半球將表面有噴涂料的合金球進行密封，制得陶瓷-鋁硅合金復合蓄熱球；所述陶瓷空心半球的殼體厚度為0.5～2.5mm；

所述陶瓷-鋁硅合金復合蓄熱球(3)粒徑級配是：粒徑為20～30mm的占20～40wt％，粒徑小于等于20mm且大于10mm占10～20wt％，粒徑小于等于10mm且大于5mm占10～20wt％，粒徑小于等于5mm且大于1mm占20～40wt％，顆粒粒徑小于1mm占5～25wt％。

2.根據權利要求1所述的可反向加熱鋼包包襯的復合結構式鋼包蓋，其特征在于所述加強筋(1)的材質為工字鋼，加強筋(1)焊接于固定板(2)上。