一种能够强化辐射的元件及制备方法与流程

本发明涉及加热炉领域，特别是涉及一种能够强化辐射的元件及制备方法。

背景技术

在冶金工业中，工件进行加工前都需要将温度提高至锻造温度，加热炉是升温炼化装置中的关键设备之一。加热炉内的传热方式主要是热辐射传热，热辐射是以电磁波即热射线的形式传播的，但目前的加热炉设备中，热源发出的辐射能没有完全被工件吸收，造成了能源的浪费，也增高了企业的加工成本。

有鉴于此，特提出本发明。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种能够强化辐射的元件及制备方法，通过该元件能够大幅提高加热炉内工件的热辐射吸收效率。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供的一种能够强化辐射的元件，按重量份包括：

第二方面，本发明提供一种第一方面中元件的制备方法，包括：

s1、将原料均匀混合，所述原料包括：直径为0.2mm至1mm的氧化铝空心球40份-50份，直径为1mm至2mm的氧化铝空心球30份-40份，莫来石5份-8份，高黏土3份-5份，碳化硅1份-2份，氧化锆2份；

s2、加入水混合所述原料；

s3、挤压成型出元件的形状，所述元件呈圆筒状，所述元件的一端为开口，所述元件的另一端设置有底部；

s4、高温烧结。

可选地或优选地，所述步骤s1包括：

s11、将两种规格的氧化铝空心球搅拌均匀；

s12、研磨莫来石及高黏土至纳米级；

s13、将步骤s11、s12中的原料与碳化硅均匀混合。

可选地或优选地，在步骤s2包括：

加入所述原料总重量10％-15％的水，并将所述原料混合均匀。

可选地或优选地，在s4步骤中，具体包括：

通过高温进行72小时的烧结成型。

可选地或优选地，所述高温为1450℃-1700℃。

可选地或优选地，所述元件的直径为70mm，所述元件的高度为100mm，所述元件的侧壁厚度为5mm，所述元件的底部厚度为7mm。

可选地或优选地，所述圆筒部内径自上而下逐渐增大。

本发明提供的能够强化辐射的元件，按重量份包括：直径为0.2mm至1mm的氧化铝空心球40份-50份；直径为1mm至2mm的氧化铝空心球30份-40份；莫来石5份-8份；高黏土3份-5份；碳化硅1份-2份；氧化锆2份，通过该元件能够大幅提高加热炉内工件的热辐射吸收效率。本发明还提供了一种能够强化辐射元件的制备方法，通过该方法制备元件使得元件的成型率、热稳定性、辐射系数得到了提升。

附图说明

图1为本发明实施例能够强化辐射的元件的制备方法的流程图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好的理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

本发明提供了一种能够强化辐射的元件的制备方法，该方法包括：

s1、将原料均匀混合，所述原料包括：直径为0.2mm至1mm的氧化铝空心球40份-50份，直径为1mm至2mm的氧化铝空心球30份-40份，莫来石5份-8份，高黏土3份-5份，碳化硅1份-2份，氧化锆2份；

s2、加入水混合所述原料；

s3、挤压成型出元件的形状，所述元件呈圆筒状，所述元件的一端为开口，所述元件的另一端设置有底部；

s4、高温烧结。

在一些实施例中，本发明提供的方法中的步骤s1包括以下子步骤：

s11、将两种规格的氧化铝空心球搅拌均匀；

s12、研磨莫来石及高黏土至纳米级；

s13、将步骤s11、s12中的原料与碳化硅均匀混合。

在一些实施例中，本发明提供的方法中的步骤s2包括以下步骤：

加入所述原料总重量10％-15％的水，并将所述原料混合均匀。

在一些实施例中，本发明提供的方法中的步骤s4包括以下步骤：

通过1450℃-1700℃的高温对步骤s3中挤压成型的元件进行72小时的烧结成型。

应当理解的是，根据本发明提供的方法制备的元件的高度为100mm，所述元件的侧壁厚度为5mm，所述元件的底部厚度为7mm。元件的形状能够将原来的火焰的热辐射电磁波波长0.8-20微米中的能够被工件吸收的2-6微米调整提高20％以上，其中2-6微米的波段正是工件容易吸收的热辐射波段。本发明提供的元件的形状，使热辐射线能够在元件中反复折射，从而提高工件的热辐射吸收效率，节能环保。在一些实施例中，所述圆筒部31内径自上而下逐渐增大，如将其内径最上端设计成60mm，内径最下端设计成70mm。

本发明提供的方法中，考虑到制成的元件的重量问题，因此使用了两种不同规格的氧化铝空心球，氧化铝空心球的直径越小，制成的元件的表面光洁度越高，选用直径小的氧化铝空心球能够使步骤s4中烧结时元件不易受热变形，但过多的直径小的氧化铝空心球会使制成的元件重量过轻，影响元件的使用效果，因此本发明选用了两种规格的氧化铝空心球。由于氧化铝空心球自身的辐射系数很高，因此其能够使元件的辐射系数达到90％以上，而当其与碳化硅配合使用时，能够将元件的辐射系数提高到96％以上，另外氧化铝空心球的使用，也提高了元件的耐火度，使得元件在后期的使用过程中更稳定且不衰竭。

本发明提供的方法中，使用高黏土来提高元件的强度，提高其成型率。另外通过使用不同规格的氧化铝空心球提高了烧结的成型率，以前的成型率为70％-80％，采用不同规格的氧化铝空心球后成型率达到了98％。

本发明提供的方法中，使用莫来石来增强元件的热振性能，使得元件加热到1450度后迅速冷却至室温时不断裂，此种重复可达到25次以上。

本发明提供的方法中，虽然碳化硅自身的辐射系数在98％以上，通过它能够提高元件的辐射系数，但考虑到碳化硅的价格高且质量大，所以不宜添加过多。

本发明提供的方法中，为了提高元件在使用过程中的热稳定性，在元件的制备材料中加入了氧化锆，通过该原料增加了元件后期的热稳定性。

以下是对不同重量份原料制备的元件的具体举例：

实施例一

本实施例中，本发明提供的元件，按重量份包括：直径为0.2mm至1mm的氧化铝空心球40份，直径为1mm至2mm的氧化铝空心球30份，莫来石8份，高黏土3份，碳化硅1份，氧化锆2份。

实施例二

本实施例中，本发明提供的元件，按重量份包括：直径为0.2mm至1mm的氧化铝空心球45份，直径为1mm至2mm的氧化铝空心球35份，莫来石7份，高黏土4份，碳化硅2份，氧化锆2份。

实施例三

本实施例中，本发明提供的元件，按重量份包括：直径为0.2mm至1mm的氧化铝空心球50份，直径为1mm至2mm的氧化铝空心球40份，莫来石5份，高黏土5份，碳化硅2份，氧化锆2份。

以下是按照三种实施例中提供的原料制备的元件的性能参数对比：

以上对本发明所提供的能够强化辐射的元件及制备方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。