[发明专利]高效热交换炉胆

说明书

技术领域

本发明涉及一种炉胆，尤其涉及一种适用于发电炉的高效热交换炉胆。

背景技术

炉胆是加热炉内用于填充燃料并燃烧的部件，需要耐受高温，如以蜂窝煤为主要燃料的炉胆，简称蜂窝煤炉胆。传统的蜂窝煤炉胆，其材料为镁砂、刚玉砂、硅砂、石英砂和铝矾土熟料砂粉中的一种或多种，这种炉胆均为保温型，向外界传热慢，传热时间长，而且炉胆的壁厚尺寸控制不易均匀，壁厚过大或过小，炉胆向外界传递后的热量不均匀，在用于需要将热量传递出去的炉如发电炉中时，在炉胆外安装多个发电模块后，热能转化为电能的时间过长，而且多个发电模块的温度不一致，从而降低发电模块的发电效率和寿命。如果温度差异太大，一些发电模块将是另一些发电模块的负载，严重的将不能输出电能，导致发电炉不能正常工作。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种适用于需要向外传递热量的炉如发电炉的高效热交换炉胆。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种高效热交换炉胆，包括以下原料：粘土、电熔锆刚玉砖粉、超导耐高温碳纤维、石墨粉和碳化硅。

 粘土是一种成熟应用的材料，具有较好的可塑性，主要包括高岭土、多水高岭土、颗粒非常小的（< 2μm）硅酸铝盐。除了铝外，粘土还包含少量镁、铁、钠、钾和钙。

电熔锆刚玉砖又称电熔砖，英文缩写是A_ZS，是按Al₂O₃－ZrO₂－SiO₂三元系相图的三个化学成分，依其含量多少顺序排列的，Al₂O₃ 取A，ZrO₂取Z，SiO₂取S，所以缩写为A_ZS。电熔砖是用纯净的氧化铝粉（Al₂o₃)与含氧化锆(ZrO₂) 65%、二氧化硅(SiO₂) 34%左右的锆英砂在电熔炉熔内化后注入模型内冷却而形成的白色固体，其岩相结构由刚玉与锆斜石的共析体和玻璃相组成，从相学上讲是刚玉相和锆斜石相的共析体，玻璃相充填于它们的结晶之间。

碳纤维简称CF，是近三十年来发展起来的一种新型增强材料，具有高弹性模量、高强度、高耐热性和低密度的优点，本发明采用的超导耐高温碳纤维强调了超导耐高温，是表示选择碳纤维中导热、耐高温性能强的碳纤维，为现成的原材料。

碳化硅用石英砂、石油焦（或煤焦）、木屑（生产绿色碳化硅时需要加食盐）等原料在电阻炉内经高温冶炼而成，常被用作耐高温超导陶瓷材料。 

优选地，所述高效热交换炉胆由以下原料组成：粘土、电熔锆刚玉砖粉、超导耐高温碳纤维、石墨粉和碳化硅。

各原料的质量份分别为：粘土8～9份、电熔锆刚玉砖粉0.5～0.9份、超导耐高温碳纤维0.1～0.4份、石墨粉0.1～0.5份，碳化硅0.05～0.2份。

优选地，各原料的质量份分别为：粘土8.75份、电熔锆刚玉砖粉0.85份、超导耐高温碳纤维0.15份、石墨粉0.2份，碳化硅0.05份。

优选地，所述石墨粉为宇航级石墨粉，简称ATJ-S，是宇航用模压成形高级石墨。

本发明的有益效果在于：

本发明所述炉胆具有耐高温、重量轻、强度高、热传递快的优点，其向外界传递的热量容易控制，向外界任意方向传递的热量均匀一致，应用于发电炉时，使各发电模块的热量均匀一致，负载均衡，输出的电压稳定、电源质量高，保证了发电模块的高发电效率和长寿命。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明：

实施例1：

按以下质量份取原料：粘土8份、电熔锆刚玉砖粉0.5份、超导耐高温碳纤维0.1份、宇航级石墨粉0.1份，碳化硅0.05份。

将上述原料混合均匀后，加水充分搅拌混匀，然后加入到模具中定型，加热干燥后取出，即得高效热交换炉胆。

实施例2：

按以下质量份取原料：粘土9份、电熔锆刚玉砖粉0.9份、超导耐高温碳纤维0.4份、宇航级石墨粉0.5份，碳化硅0.2份。

将上述原料混合均匀后，加水充分搅拌混匀，然后加入到模具中定型，加热干燥后取出，即得高效热交换炉胆。

实施例3：

按以下质量份取原料：粘土8.75份、电熔锆刚玉砖粉0.85份、超导耐高温碳纤维0.15份、宇航级石墨粉0.2份，碳化硅0.05份。