[發明專利]優化結晶保溫爐

在審

• 申請號: 202011235758.5
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112393589A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: 楊興;張寶;袁必輝;孫永澤;卜哲巖;陸志強;馬春剛;史國飛;邊仁杰
• 申請（專利權）人: 邊仁杰
• 主分類號: F27B14/06
• 分類號: F27B14/06;F27B14/14;F27B14/20;F27D1/04;B22D41/02;B22D41/01;B22D1/00
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本發明一種優化結晶保溫爐，涉及保溫和優化鑄造微觀組織結構，特點是使用用軟質保溫澆筑料和空心球做為主體保溫爐墻，在主體保溫爐墻內壁錨掛鋯質盔甲磚作為不粘鋁的內襯層，鋯質盔甲磚屬于永久性超長壽命的壓鑄爐內襯材料，因此該新型保溫爐不但有比較好的保溫性能，還是具有超常的使用壽命，且更是不粘鋁的保溫爐；該保溫爐在保溫好、壽命長、不粘鋁的優點基礎上，還加裝了鋁液自體電阻熱電極，利用鋁液自身電阻率轉換電能為熱能，不但能源利用效率高而且爐體結構異常簡單；還有電阻熱電極也是電脈沖的投放電子裝置，投放的電子有助于壓鑄制造微觀組織結構更加細化的鑄造體，能夠提高鑄造輪轂的表面質量合格率與機械性能明顯提高。

技術領域

本發明涉及保溫和優化鑄造微觀組織結構，尤其壓鑄用保溫爐與輪轂微觀組織結構。

背景技術

有一申請號：2019102354107，名為“高溫減震保溫塊”專利申請，還有申請號：201910396404.X”名為“兩維旋蓋澆包”專利申請，都提及一種“軟質保溫澆筑料”的保溫耐火材料，所述名為“軟質保溫澆筑料”的保溫耐火材料，是在專利號：201510564465.4爐門柔性密封環裝置中所述“彈性塊”材料選材配料的基礎上，優選少水或無水澆筑工藝加工成型的一種材料，一種具有一定可塑性與回彈力的軟質保溫耐火材料。該材料在一種兩維旋蓋澆包的工業實驗取得十分理想的保溫效果，兩維旋蓋澆包采用了保溫“軟質保溫澆筑料”做保溫耐火材料后，鋁液降溫速率由普通澆包的≥1.6℃/每分鐘，降為約0.2℃/每分鐘。按照這組數據，澆包每次使用前的火焰烘烤提溫的工藝過程完全可以免除，可節約大量的烘烤煤氣能源，實際驗證不但鋁水溫度不低還有些過高，需要采取一些降溫措施。從2015年“彈性塊”材料在興隆公司初次試用，到2019年在戴卡一號線工業化使用“軟質保溫澆筑料”的，研發與工業應用經歷了前后四五年的時間，終于2019年在中信戴卡公司工業化實驗有了實驗結果。取得了“軟質保溫澆筑料”在壓鑄爐推廣使用可行性的依據數據，實驗數據表明不僅僅適用澆包或也十分適用保溫壓鑄爐、轉運罐、靜置爐、熔煉爐等。“軟質保溫澆筑料”是專門針對冶金系統能源浪費現狀的設計改進而研發的一種保溫耐火材料。

在理論層面與實際數據方面說清楚冶金系統能源浪費的原因，是依據能量守恒可知，能量只能從一種形式轉化為另一種形式，或者從一個物體轉移到別的另一物體，在轉化和轉移過程中其總量不變，即一個物體所擁有的熱能傳導一部分給另一物體，一物體失去一部分的熱能與另一物體獲得那部份熱能的量相等，是失去一部分熱能的物體所擁有的熱能減少，溫度有所降低，獲得一部熱能的另一物體的溫度有所上升。冶金的冶煉與鑄造早在遠古就被發明出來，冶金、熔煉、鑄造的過程不斷的有熱量傳遞出來散失掉，為了維持冶金、熔煉、鑄造的必須溫度環境，不斷的消耗能源燃燒補充熱能；若能夠阻止或減少熱量的散失，就可以減少不斷補充的熱能減少消耗燃燒的能源。則熱力學以及其它有關的物理學研究成果近幾百年才出現，而冶煉與鑄造的各種爐罐等冶煉澆鑄的爐罐已延續了千百年，在近幾百年的冶煉、澆鑄用爐罐技術延續傳承古人的經驗技術認知，順其自然的產生冶煉、澆鑄、爐、罐耐火材料耐火性能技術指標重要的傳教忽視了保溫性能的另一面重要性，自然固有保溫性能歷史性的技術偏見。忽略了阻止熱能的自然轉移擴散就是節能的淺顯道理，一輩兒傳承一輩兒遠古的傳統經驗技術與有一定局限的技術認知。因此，目前幾乎在世界范圍的冶金、熔煉、澆鑄的爐爐罐罐的設計范例中，沒有保溫設計以及保溫新材料應用的理念、在結構的空間層面就沒有新型保溫材料的容身之處，沒有保溫性能的耐火材料，在鋼鐵、冶鋁、煉銅、等有色冶金、稀土提煉等等技術領域比比皆是。本來近百年是技術知識涌出的百年，冶金產品的噸位也迅速增長，近10年來國內鋼的產能每年以億噸的量遞增，鋁也相以的比例遞增……。而冶金整個行業的爐罐保溫技術卻沉默在工業增量發展的歷史長河中。當前“軟質保溫澆筑料”做保溫耐火材料的工業應用試驗成功，獲得工業實驗初步成果，有希望能夠全面推廣改變冶金高耗能、高污染面貌，全球鋼鐵有色冶金、鑄造、電解鋁、稀土提純總量約有50多億噸，消耗電力、核電、化石能源的絕大多數的量，在這龐大的耗能“家族里”能夠節約3％的熱能也是也是可觀的人類貢獻。