專利名稱：動(dòng)態(tài)技術(shù)的拓展應(yīng)用的制作方法
一、發(fā)明背景所有技術(shù)通常都包括工藝和工裝兩大部分，或軟件和硬件兩大部分。技術(shù)發(fā)展初期，多半都是相對(duì)靜態(tài)的，即工藝過程之間，每一過程的各個(gè)組元及其參數(shù)之間、工裝的總體狀態(tài)、工裝各組元之間，通常都是相對(duì)靜態(tài)的即現(xiàn)有技術(shù)的動(dòng)態(tài)環(huán)節(jié)(動(dòng)力、傳動(dòng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu))，往往都是固定的，比較簡(jiǎn)單的機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(多半為相對(duì)靜止或相對(duì)作簡(jiǎn)單勻速運(yùn)動(dòng))，才易于構(gòu)成再現(xiàn)性高的技術(shù)體系關(guān)系。靜態(tài)關(guān)系比較明確、直觀、單一，技術(shù)易于實(shí)現(xiàn)和推廣應(yīng)用(易于工業(yè)化)。靜態(tài)技術(shù)發(fā)展到一定階段就將受到局限，動(dòng)態(tài)技術(shù)多半能打破這些局限，開拓廣闊得多的領(lǐng)域。
例如關(guān)于成型技術(shù)，相對(duì)靜態(tài)的是利用模具成型的范成法，動(dòng)態(tài)成型則是利用刀具(工具)和工件之間的運(yùn)動(dòng)成型(展成法)，展成法開拓了范成法難于或不可能應(yīng)用的廣闊得多的成型領(lǐng)域。
再如一般電極工作時(shí)，正負(fù)極是相對(duì)靜態(tài)的，電火花加工的電極工作時(shí)，正負(fù)電極是動(dòng)態(tài)的，通常電火花加工的負(fù)極(工具)相對(duì)于正極(工件)是運(yùn)動(dòng)的，解決了靜態(tài)電極很易消耗甚至燒毀的難題，細(xì)銅絲也能切割硬鋼。
現(xiàn)有動(dòng)態(tài)技術(shù)存在下列不足1.1理論上全面深入研究很不夠，現(xiàn)有技術(shù)的理論基礎(chǔ)往往是相對(duì)靜態(tài)的，給廣大習(xí)慣于現(xiàn)有技術(shù)體系的工程技術(shù)人員的創(chuàng)新思想造成巨大盲區(qū)，使他們很少想到或難于自覺運(yùn)用改變現(xiàn)有技術(shù)體系的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)重大技術(shù)突破。
1.2動(dòng)態(tài)器件結(jié)構(gòu)比較單一，功能也比較單一，應(yīng)用范圍很小，比如前述的展成法的刀具，往往只局限于機(jī)械切削刀具，沒有使用電火花加工的電熱“切削”在廣大的展成刀具上，沒有將電火花加工采用動(dòng)態(tài)電極解決了靜態(tài)電極易于損耗甚至燒毀難題的寶貴優(yōu)點(diǎn)拓展應(yīng)用于冶金、建筑、石化、發(fā)電(含電池)、照明、能源、海洋、交通、空間、生物工程、核反應(yīng)等更廣泛的先進(jìn)制造領(lǐng)域和材料領(lǐng)域。
1.3現(xiàn)有動(dòng)態(tài)器件多半工作溫度不高，超過器件材料熔點(diǎn)的往往被視為不可能，冷卻方式多半是外冷，冷卻強(qiáng)度較低。
1.4現(xiàn)有動(dòng)態(tài)器件的結(jié)構(gòu)、形式、造價(jià)、材質(zhì)、電源都難于大面積拓展應(yīng)用，主要原因是它們基本上都是在存在上述3條不足的背景下產(chǎn)生和發(fā)展的，多半功率較小，造價(jià)較高，一般只局限于小范圍的特種加工應(yīng)用。
1.5動(dòng)態(tài)器件局限于剛體。
二、發(fā)明目的和實(shí)現(xiàn)途徑本發(fā)明的目的就是克服現(xiàn)有動(dòng)態(tài)技術(shù)的不足，使其得到更大范圍的拓展應(yīng)用。
本發(fā)明目的可通過下列途徑實(shí)現(xiàn)2.1向提高工作溫度的領(lǐng)域拓展應(yīng)用，可采取下列措施①增加冷卻強(qiáng)度，如增加內(nèi)冷；增加冷卻介質(zhì)的流速和傳熱面積；增加冷卻介質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)(選取導(dǎo)熱系數(shù)高的冷卻介質(zhì))；增加需強(qiáng)化冷卻器件的導(dǎo)熱系數(shù)(選取導(dǎo)熱系數(shù)高的材料制作)。
②提高與高溫區(qū)接觸器件的運(yùn)動(dòng)速度V，使其在高溫區(qū)中的相對(duì)停留時(shí)間減少到許用范圍。如本發(fā)明的動(dòng)態(tài)電極V選用3-30米/秒，必要時(shí)選用50-200米/秒，甚至更高。
③轉(zhuǎn)移高溫區(qū)，使高溫區(qū)運(yùn)動(dòng)(連續(xù)或斷續(xù))，避免集中“威脅”(加熱)某些工作點(diǎn)。
④對(duì)于冶金爐和其它高溫反應(yīng)容器，當(dāng)溫度超過容器本身的熔點(diǎn)時(shí)，在容器和高溫反應(yīng)物之間增加“過渡環(huán)節(jié)”，利用“過渡環(huán)節(jié)”的傳熱慣性保持(約束)高溫反應(yīng)物在適度空間范圍。如冶金爐中的“凝殼爐”和核反應(yīng)中的慣性約束環(huán)節(jié)。
⑤改變動(dòng)態(tài)器件的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)等相關(guān)參數(shù)，使之有利于實(shí)現(xiàn)上述改進(jìn)措施。
2.2向提高精度領(lǐng)域拓展應(yīng)用可采取下列措施①應(yīng)用本發(fā)明動(dòng)態(tài)技術(shù)使制約傳感環(huán)節(jié)大幅度提高精度的結(jié)構(gòu)和選材得到突破。
②應(yīng)用本發(fā)明動(dòng)態(tài)技術(shù)，改變傳輸環(huán)節(jié)的傳輸機(jī)理、傳輸結(jié)構(gòu)及其選材，大幅度提高傳輸精度。
③應(yīng)用本發(fā)明動(dòng)態(tài)技術(shù)，加大頻譜寬度，實(shí)施多元多路“諧振一共振激發(fā)”，大幅度提高分析處理環(huán)節(jié)精度。
④應(yīng)用本發(fā)明動(dòng)態(tài)技術(shù)，增加隨機(jī)自動(dòng)(自適應(yīng))修正誤差系統(tǒng)，提高精度。
⑤應(yīng)用本發(fā)明動(dòng)態(tài)技術(shù)，增多動(dòng)態(tài)成型環(huán)節(jié)，減小每一環(huán)節(jié)的成型修正量或切削量或壓下量——將“拉削”原理應(yīng)用于軋壓，提高精度。
⑥應(yīng)用本發(fā)明動(dòng)態(tài)技術(shù)，移植超精加工環(huán)節(jié)代替常規(guī)精加工，提高精度。
⑦應(yīng)用本發(fā)明動(dòng)態(tài)技術(shù)，使動(dòng)態(tài)成型元件產(chǎn)生“聚焦”功能并多級(jí)“聚焦”，形成精度足夠高的“高能束”刀具，取代普通成型工具，由于高能束切削切削力極小，極易于大幅度提高成型精度，如圖9，圖中轉(zhuǎn)輥聚焦多級(jí)動(dòng)態(tài)電報(bào)體系產(chǎn)生高能束并使它多級(jí)聚焦。
2.3向擴(kuò)大工作壓力范圍領(lǐng)域拓展應(yīng)用可采取下列措施①利用本發(fā)明動(dòng)態(tài)技術(shù)，減小必需擴(kuò)大壓力范圍——提高壓力或真空度范圍的有效容積，如將冶金爐腔中的自由空間(熔池和渣池以外的爐腔空間)減至最小，如圖2、圖3中上、下爐體或結(jié)晶器的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
②利用本發(fā)明動(dòng)態(tài)技術(shù)，減小工作系統(tǒng)的尺度到易于實(shí)現(xiàn)全密封。
③應(yīng)用本發(fā)明動(dòng)態(tài)技術(shù)，制造耐壓性能大幅度提高的無焊縫高壓容器。
2.4向擴(kuò)大功能領(lǐng)域拓展應(yīng)用可采取下列措施①增多功能如將冷卻功能動(dòng)態(tài)環(huán)節(jié)(循環(huán)水冷系統(tǒng)的水流)同時(shí)增加為動(dòng)力傳輸功能的傳輸動(dòng)力環(huán)節(jié)，如圖7(5)；在動(dòng)態(tài)電極的傳電功能過程中增加攪拌功能和破碎阻擋物功能，如

圖1<B>，圖2，圖7，在動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)輪電極的轉(zhuǎn)輪園周上開斜槽。
②突破臨界點(diǎn)改變動(dòng)態(tài)環(huán)節(jié)的相關(guān)參數(shù)(如轉(zhuǎn)速、尺度、電壓、電流等)及動(dòng)態(tài)環(huán)節(jié)件數(shù)、工位數(shù)，或改變結(jié)構(gòu)和選材，或同時(shí)選擇組合，突破原有功能臨界點(diǎn)。
③創(chuàng)造新的功能將靜態(tài)環(huán)節(jié)改為動(dòng)態(tài)環(huán)節(jié)(尤其是帶電環(huán)節(jié)產(chǎn)生的新的電磁場(chǎng)的動(dòng)態(tài)過程)將產(chǎn)生原有靜態(tài)環(huán)節(jié)沒有的若干新效應(yīng)，新功能可供選擇利用。
2.5向組合化、綜合化、復(fù)合化、大型化、微型化、重型化、輕量化、強(qiáng)化、超強(qiáng)化、自動(dòng)化、智能化等更深遠(yuǎn)廣大領(lǐng)域拓展應(yīng)用，可采取下列措施將本發(fā)明的相關(guān)技術(shù)與現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)①選擇組合，相互移植(照搬，轉(zhuǎn)移)；②選擇綜合，相互嫁接(增加特殊接口)；③選擇復(fù)合，相互滲透(增加特殊界面處理)；④選擇結(jié)合，相互反應(yīng)——相互作用(增加創(chuàng)新效應(yīng))。
三、本發(fā)明的動(dòng)態(tài)器件的形式、結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)要點(diǎn)、參數(shù)選擇3.1形式、結(jié)構(gòu)直接照搬現(xiàn)有動(dòng)態(tài)器件的形式和結(jié)構(gòu)，難于或不可能滿足本發(fā)明的拓展要求，需進(jìn)行多方面的改進(jìn)和發(fā)展，本發(fā)明采用的動(dòng)態(tài)器件的形式和結(jié)構(gòu)主要有(以動(dòng)態(tài)電極為基礎(chǔ)典型實(shí)例代表)3.1.1轉(zhuǎn)管式如圖1(A)，圖2(12)，圖3(6、14)，圖4(9)，圖5(2)，圖8(8)，圖9(2、3)。含旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和軸向運(yùn)動(dòng)。尺寸較小，造價(jià)較低，一般多用于溫度不太高場(chǎng)合。含轉(zhuǎn)輥式，轉(zhuǎn)錐體式等軸向尺寸較大的旋轉(zhuǎn)體。
3.1.2轉(zhuǎn)輪式，如圖1(B)，圖2(1)，圖4(4)，圖5(8)，圖6(1)，圖7(5)，圖8(7)，圖9(6)。圖6為轉(zhuǎn)輪式動(dòng)態(tài)電極系統(tǒng)。型式馬達(dá)傳動(dòng)，內(nèi)支承管噴水冷卻式。應(yīng)用ST-CPC一步熔敷；ST噴涂；ST結(jié)晶器導(dǎo)電系統(tǒng)等。圖中1-轉(zhuǎn)輪式動(dòng)態(tài)電極；2-導(dǎo)電(輸電)環(huán)支承；3-絕緣傳動(dòng)帶；4-支承座夾管側(cè)(夾緊內(nèi)支承噴管側(cè))；5-內(nèi)支承噴管；6-進(jìn)水軟管接頭；7-密封圈；8-絕緣瓦；9-塞頭； 9.1-噴水孔；9.2噴水內(nèi)冷腔； 10-密封墊；11-支承座出水腔側(cè)； 11.1-出水匯集腔；12-出水管接口； 13-馬達(dá)；上述結(jié)構(gòu)可作兩類絕緣設(shè)計(jì)①半絕緣(小系統(tǒng)絕緣)轉(zhuǎn)輪電極系統(tǒng)(動(dòng)態(tài)電極系統(tǒng))絕緣，使用絕緣帶傳動(dòng)，非動(dòng)態(tài)電極系統(tǒng)(馬達(dá)座架系統(tǒng)不帶電，冷卻系統(tǒng)(水液冷)未完全絕緣(弱帶電，通過水液傳電)。
②全絕緣(大系統(tǒng)動(dòng)態(tài)電極頭箱體絕緣)。包括水液冷卻系統(tǒng)(含水箱、馬達(dá)、機(jī)座、傳動(dòng)系統(tǒng)等都帶電，但與其它系統(tǒng)絕緣。
含光輪、齒輪、帶枟輪、一般只有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和徑向運(yùn)動(dòng)，尺寸較大，造價(jià)較高，適用于各種溫度，含轉(zhuǎn)環(huán)式、轉(zhuǎn)盤式等徑向尺寸較大的旋轉(zhuǎn)體。
3.1.3條狀動(dòng)態(tài)端頭式包括轉(zhuǎn)輪動(dòng)態(tài)端頭式如圖7(5)，圖1(C)。
履帶動(dòng)態(tài)端頭式如圖1(D)條狀可作成園柱狀，直接取代現(xiàn)有技術(shù)的石墨電極，一般用于較小電流，溫度不太高場(chǎng)合，轉(zhuǎn)輪可兼有傳動(dòng)、傳電、冷卻多種功能如圖1(C)(b)圖7為端頭轉(zhuǎn)輪式動(dòng)態(tài)電極(A型)圖中1、進(jìn)水接口；2、進(jìn)氣接口(必要時(shí)使用)；3、出水接口；4、電極體；5、轉(zhuǎn)輪電極；6、軸流式水輪槳；7、緊固螺釘。
設(shè)計(jì)要點(diǎn)1、必要時(shí)使用氣壓密封；2、轉(zhuǎn)輪傳動(dòng)形式A型——水力；B型——?dú)鈩?dòng)；C型——馬達(dá)(傳動(dòng)件布置在組件4內(nèi))。
3.1.4子彈式、疊彈式、組合彈式，如圖1(I)。
適用于動(dòng)態(tài)脈沖電極，制造較復(fù)雜，能用于各種溫度。
3.1.5飛標(biāo)式、疊標(biāo)式、組合標(biāo)式、連續(xù)重疊壓接射桿式，如圖1(J)。
適用于脈沖或連續(xù)動(dòng)態(tài)電極、制造較復(fù)雜，能用于各種溫度。上述是3.1.4、3.1.5是轉(zhuǎn)管動(dòng)態(tài)電極的發(fā)展，軸向運(yùn)動(dòng)演變?yōu)楦咚侔l(fā)射運(yùn)動(dòng)，短轉(zhuǎn)管段演變?yōu)椤皬棥笔?，長(zhǎng)轉(zhuǎn)管段演變成為“標(biāo)”式或“桿”式，制造和冷卻機(jī)理較復(fù)雜，適用于3.1.1、3.1.2、3.1.3不能滿足要求的某些特殊場(chǎng)合，爐腔尺寸很緊湊，3.1.1、3.1.2、3.1.3必需的若干相關(guān)系統(tǒng)可以省去。
3.1.6跳針組合式(群針組合式)(縫紉機(jī)針組合式)動(dòng)態(tài)元件類似于縫紉機(jī)針群，組合形式可密排，也可較疏分布，適用于調(diào)控較大空間范圍的溫度場(chǎng)或其它參量場(chǎng)。如圖1(H)。
3.1.7傳動(dòng)帶式，如圖1(G)。含傳動(dòng)絲式，傳動(dòng)線式。
3.1.8輪休式多動(dòng)態(tài)元件組合、輪流換休。
3.1.9綜合式；上述多種形式的組合或綜合。
3.2設(shè)計(jì)要點(diǎn)采用本發(fā)明的拓展動(dòng)態(tài)技術(shù)，通常都要解決好上述動(dòng)態(tài)器件(尤其是動(dòng)態(tài)電極)的如下問題3.2.1密封問題。主要是新增冷卻系統(tǒng)或原有密封系統(tǒng)因動(dòng)態(tài)改造產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)密封問題。通常需增設(shè)多重密封和高溫密封環(huán)節(jié)。必要時(shí)增設(shè)壓力密封環(huán)節(jié)(液壓或氣壓)(利用反向壓力，堵死滲漏通道或使?jié)B漏體反行)，動(dòng)態(tài)密封環(huán)節(jié)(如動(dòng)態(tài)相變密封，利用密封環(huán)節(jié)或密封劑的液固相自適應(yīng)變化等動(dòng)態(tài)平衡關(guān)系建立的動(dòng)態(tài)密封環(huán)節(jié))。
3.2.2絕緣問題。尤其是使用高電壓時(shí)，通常需按高溫、高壓、大電流、較高電壓提高一個(gè)絕緣等級(jí)設(shè)計(jì)。
3.2.3運(yùn)行安全問題，尤其是涉及高溫、爆炸、噴濺、高腐蝕和有毒等可能危及安全的環(huán)節(jié)。通常按全密閉設(shè)計(jì)，可分步實(shí)施。
3.2.4阻力問題。減少動(dòng)態(tài)能耗，防止動(dòng)態(tài)失效。通常將冷卻和潤(rùn)滑結(jié)合考慮。上述問題的解決，一般都只需要直接移植現(xiàn)有技術(shù)的相關(guān)部分，實(shí)測(cè)摸擬動(dòng)態(tài)器件的排阻力效應(yīng)后(包括開斜枟，利用氣流排開或清除或粉碎阻擋物等簡(jiǎn)易有效手段)，進(jìn)行若干輪跟蹤調(diào)試設(shè)計(jì)即可圓滿完成任務(wù)(達(dá)到實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的任務(wù))。若要求更優(yōu)效果，本發(fā)明人可以另行提供相關(guān)技術(shù)方案，比如直接應(yīng)用本發(fā)明思路拓展動(dòng)態(tài)技術(shù)解決上述問題，能產(chǎn)生超常規(guī)的更優(yōu)效果。
3.3參數(shù)選擇3.3.1選擇原則盡可能滿足高速度、高電壓、大電流、小尺度、強(qiáng)冷卻、全密閉、超高溫、超強(qiáng)化、輕量化、低能耗、低資源消耗、低成本、高效益、零污染、零廢棄、零排放、改善環(huán)境、倍增新興市場(chǎng)。
3.3.2選擇步驟①按現(xiàn)有技術(shù)選用，預(yù)留優(yōu)化環(huán)節(jié)。②正式生產(chǎn)后按本發(fā)明優(yōu)化調(diào)整。
③必要時(shí)本發(fā)明人另行提供更優(yōu)方案。
四、本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)4.1可實(shí)現(xiàn)大幅度提高性能應(yīng)用本發(fā)明將更有利于①采用更高性能材料；②采用復(fù)合材料；③采用復(fù)合結(jié)構(gòu)；④采用三維壓應(yīng)力成型(最佳成型應(yīng)力狀態(tài))；⑤采用復(fù)合強(qiáng)化。尤其是通過本發(fā)明的動(dòng)態(tài)熱噴涂實(shí)現(xiàn)高應(yīng)力區(qū)的局部復(fù)合強(qiáng)化。
4.2可實(shí)現(xiàn)大幅度減輕重量(如果需要的話)。
4.3可實(shí)現(xiàn)大幅度降低成本應(yīng)用本發(fā)明將更有利于實(shí)現(xiàn)①一步凈終成型；②一步成材如一步練鋼——連鑄連軋；③使修復(fù)翻新的局部強(qiáng)化超強(qiáng)化效果成倍提高。
4.4可實(shí)現(xiàn)大幅度節(jié)能和開辟新能源應(yīng)用本發(fā)明最有利于實(shí)現(xiàn)①減少中間環(huán)節(jié)節(jié)能；②減少或改善電極效應(yīng)節(jié)能；③為創(chuàng)新能源的大面積采用提供突破條件，如各種高能電池(尤其是燃料電池)的升級(jí)換代；太陽能、氫能、核能的工業(yè)化應(yīng)用；4.5可實(shí)現(xiàn)大幅度節(jié)省資源和開辟新資源，應(yīng)用本發(fā)明最有利于實(shí)現(xiàn)①超高溫特冶一步全離解，充分利用現(xiàn)有資源輸入，一步輸出各種目標(biāo)產(chǎn)物，趨零廢棄物。
②超高溫超高壓人工合成各種新資源。
4.6可實(shí)現(xiàn)從根本上徹底改善環(huán)保、改變惡劣環(huán)境應(yīng)用本發(fā)明最有利于實(shí)現(xiàn)
①取消石墨電極(含碳電極和碳素電極糊)根除由此產(chǎn)生的CO2污染。
②減少碳還原，實(shí)現(xiàn)CO還原的全密閉循環(huán)，趨零排放。
③其它生產(chǎn)全密閉循環(huán)，實(shí)現(xiàn)趨零污染、趨零排放。本發(fā)明設(shè)備的空間尺度大幅度減小，甚至可能比對(duì)應(yīng)的現(xiàn)有技術(shù)減小1-2個(gè)數(shù)量級(jí)，體積減小3-6個(gè)數(shù)量級(jí)。
④為積極環(huán)保改造惡劣環(huán)境成優(yōu)良環(huán)境提供根本性的技術(shù)經(jīng)濟(jì)支撐。
4.7可實(shí)現(xiàn)大面積不斷開拓新興市場(chǎng)。
五、本發(fā)明實(shí)施例5.1第一方面從構(gòu)件角度劃分的應(yīng)用實(shí)例例5.1.1動(dòng)態(tài)電極現(xiàn)有冶金爐、電解枟、各種使用電力的物化反應(yīng)裝置，各種電工電器設(shè)備及其工藝過程(包括各種電焊)，凡是使用電極(有電極存在)的各種工藝過程及其設(shè)備，其中的工作電極，往往都是相對(duì)靜態(tài)的(工作時(shí)處于相對(duì)固定的、比較單一的簡(jiǎn)單機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。含相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài))，又往往都是易于消耗和損壞的，還往往都是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有工藝根本突破創(chuàng)新的薄弱環(huán)節(jié)，電極效應(yīng)往往都伴隨較大的電能損失，電極效應(yīng)的可控范圍小，不期望的電極效應(yīng)占有相當(dāng)大的比重。
若將這些電極改造為動(dòng)態(tài)電極，選擇適當(dāng)?shù)碾姌O材料、結(jié)構(gòu)形式和動(dòng)態(tài)參數(shù)，就可解決現(xiàn)有靜態(tài)電極的上述問題。
動(dòng)態(tài)電極的結(jié)構(gòu)形式、設(shè)計(jì)要點(diǎn)、參數(shù)選擇已如前述(“三”)，材料可以是銅等導(dǎo)電導(dǎo)熱系數(shù)較高的材料或其它材料，冷卻方式可外冷、內(nèi)冷、內(nèi)外冷兼用。
例5.1.2動(dòng)態(tài)容器(1)動(dòng)態(tài)反應(yīng)器與反應(yīng)物接觸的構(gòu)件，如冶金爐的爐頂、爐蓋、爐壁、爐底、出水口等，往往由于工作條件苛刻(如高溫、高蝕等)，使用壽命較低，維護(hù)成本較高，而且往往是現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)根本突破創(chuàng)新(如超高溫，超高壓，超高腐蝕、磨蝕、熔蝕等)的主要限制環(huán)節(jié)之一，若部分或全部改造為本發(fā)明的動(dòng)態(tài)環(huán)節(jié)，就可解決這些問題，而且動(dòng)態(tài)爐腔可以有效攪拌反應(yīng)物。
(2)動(dòng)態(tài)模具如壓鑄模黑色金屬壓鑄和重大型零件的壓鑄之所以難于實(shí)現(xiàn)，壓鑄模是主要限制環(huán)節(jié)，采用本發(fā)明改造為局部或全部“動(dòng)態(tài)壓鑄?！?，就可解開這些難題，甚至實(shí)現(xiàn)趨零摩擦壓鑄。
(3)動(dòng)態(tài)結(jié)晶器如連鑄結(jié)晶器?，F(xiàn)有連鑄的鑄坯出型是靠滿足一定條件的振動(dòng)拉出，拉應(yīng)力成型，鑄坯質(zhì)量差，鑄速極低(＜1m/s＝，與軋制速度(＞10m/s)不匹配，若采用本發(fā)明將結(jié)晶器改造為動(dòng)態(tài)結(jié)晶器就能根本解決這些難題，直至實(shí)現(xiàn)高速壓射一步成型，這時(shí)的動(dòng)態(tài)結(jié)晶器演變?yōu)閯?dòng)態(tài)成型通道。
例5.1.3其它動(dòng)態(tài)器件凡現(xiàn)有技術(shù)中的薄弱環(huán)節(jié)，均可考慮采用本發(fā)明動(dòng)態(tài)技術(shù)給予解決，尤其是改變現(xiàn)有技術(shù)體系的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，創(chuàng)新效果最突出，還可將動(dòng)態(tài)器件的高速運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，新增反應(yīng)系統(tǒng)結(jié)合，“一石多鳥”。
5.2第二方面從功能和行業(yè)、產(chǎn)業(yè)角度劃分的應(yīng)用實(shí)例例5.2.1動(dòng)態(tài)工業(yè)爐(1)動(dòng)態(tài)電弧爐(包括各種礦熱爐)如圖2，圖3(D)、(E)，圖10。
圖2為ST動(dòng)態(tài)電弧爐之二(多功能通用型)。圖中1、轉(zhuǎn)輪動(dòng)態(tài)電極；2、導(dǎo)電臂兼進(jìn)出水管；2.1爐頂動(dòng)態(tài)電極動(dòng)力頭3、動(dòng)態(tài)電極轉(zhuǎn)軸兼進(jìn)出水管；4、出水通道；5、進(jìn)水通道；6、上爐體；6.1爐頂；6.2左右爐壁(滑動(dòng)爐壁)；7、煙道(內(nèi)設(shè)置推料裝置。小爐可由爐門加料。)8、伸縮(活動(dòng))煙道；9、單向閥(連續(xù)熔煉或真空熔煉時(shí)使用)；10、爐底動(dòng)態(tài)電極動(dòng)力頭；11、下爐體；11.1、爐底；11.2前后滑動(dòng)爐壁；12、轉(zhuǎn)管動(dòng)態(tài)電極，13、出鋼口(無渣出鋼口)；14、煙道口(或活動(dòng)爐門口)；15、導(dǎo)向立柱；16、帶傾動(dòng)機(jī)構(gòu)的底座。
設(shè)計(jì)工藝要點(diǎn)1、動(dòng)態(tài)電極的選用種類、形式(如常用的轉(zhuǎn)輪式或轉(zhuǎn)管式)，可設(shè)計(jì)多種單一或組合方案，設(shè)計(jì)時(shí)首先根據(jù)產(chǎn)品性質(zhì)和規(guī)模，決定爐溫要求、真空度要求(壓力要求)，氣氛要求，冷卻要求，供電要求，控制要求，再?zèng)Q定攪拌要求、精煉要求，復(fù)合強(qiáng)化要求，再?zèng)Q定總綱領(lǐng)(主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo))。最后結(jié)合資金條件，技術(shù)力量，制造條件，管理?xiàng)l件等現(xiàn)廠情況，進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后確定(動(dòng)態(tài)電極可一個(gè)或多個(gè)，單相或多項(xiàng)，交流或直流)。
2、電極升降可由6和11單獨(dú)或組合完成，也可劃分(分解為)更小局部完成(6和11的更小局部。)多電極時(shí)可每個(gè)電極單獨(dú)升降。
3、爐底電極要求高度尺寸小(緊湊)時(shí)最好選用成組動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)管電極，工作中要求將加料時(shí)的機(jī)械損傷降低至最小允許值。
4、小爐型出鋼口可兼觀察孔使用，必要時(shí)可在6-2上設(shè)置觀察孔和爐門。
5、轉(zhuǎn)輪動(dòng)態(tài)電極要求①重量＜1/4同功率石墨電極；②工作時(shí)的允許電流密度超過石墨電極20倍以上。③造價(jià)＜石墨電極的1/3；④密封性比石墨電極提高兩個(gè)等級(jí)以上；⑤使用維護(hù)操作成本＜石墨電極的1/3；⑥壽命比石墨電極提高10倍以上，滿足上述要求，通常冷卻水溫＜30℃，水壓＞0.3Mpa，⑦轉(zhuǎn)輪動(dòng)態(tài)電報(bào)可采用紫銅管組合結(jié)構(gòu)制造。
6、正確充分應(yīng)用凝殼爐技術(shù)(渣殼、合金殼)是技術(shù)關(guān)鍵之一，尤其是6-2、11-2、12等環(huán)節(jié)。
7、工藝完全穩(wěn)定后，逐步過渡到連續(xù)熔煉，動(dòng)態(tài)電極不升降，爐體不滑移。鋼液采用“壓力傳輸”。
圖3(D)的另圖類似圖2(未畫出)。其設(shè)計(jì)工藝要點(diǎn)的不同之處為1、與全轉(zhuǎn)輪或全轉(zhuǎn)管電極比較決定電極形式；2、可動(dòng)態(tài)電極固定，爐體11、6升降和傾轉(zhuǎn)完成起動(dòng)引弧和出鋼。也可升降引弧。3、動(dòng)態(tài)電極組合形式之一轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)管組合，即圖2。
圖3(E)是動(dòng)態(tài)電弧爐的一種簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)；ST三相有襯動(dòng)態(tài)電弧爐。
圖中1、偏心出鋼口；2、轉(zhuǎn)管動(dòng)態(tài)電極；3、爐蓋；4、結(jié)晶器；5、煙氣道；6、爐體；7、渣池；8、熔池；9、爐底電極(接地)。
圖10為ST動(dòng)態(tài)三相電弧爐之一(廣譜多用型)。
圖中A.A相動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)管(或轉(zhuǎn)輪或其他轉(zhuǎn)動(dòng)體。下同)電極；B、CB.C相電極；D、E動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)管(或輪等)爐頂；F-動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)管(或輪等)爐壁；G-澆注型腔(N)頂結(jié)晶器；H-爐底結(jié)晶器(冷卻C)；I-爐壁結(jié)晶器(冷卻A)；J-爐頂結(jié)晶器(冷卻D、E)；K-爐壁結(jié)晶器(冷卻B)；L-爐壁結(jié)晶器(冷卻F)；M-冷凝室；N-鑄型型腔；O-鑄型型腔可動(dòng)側(cè)壁結(jié)晶器；P-烘烤室(或燒結(jié)室，作繞結(jié)室用時(shí)通過A、D間的前后通道(圖中未畫出)與V連通；Q-加料室；R-冷凝室頂結(jié)晶器；S-冷凝室側(cè)壁結(jié)晶器；T-總底結(jié)晶器；U-渣池；V-爐瞠上部空間；W-產(chǎn)品(熔煉合金鑄件)；X-冷凝產(chǎn)物；Y-物料推送機(jī)；Z-加料斗；1-物料(爐料)；2-熔煉合金池；3、絕緣層件(襯墊)；4-渣殼；5-帶單向閘門的物料入口；6-帶單向閘門的爐氣出口。
設(shè)計(jì)要點(diǎn)1、可簡(jiǎn)化為單相爐、有襯爐、電渣爐、亦可化改為真空爐；2、根據(jù)需要使用凝殼爐技術(shù)。
3、根據(jù)熔煉條件(主要是爐溫和產(chǎn)品性質(zhì))確定冷卻、絕緣方式和抗阻力(減小傳動(dòng)消耗，嚴(yán)防卡死)方式。熔煉合金出水口，可改用“動(dòng)態(tài)出水口”(含對(duì)滾式動(dòng)態(tài)閘門)或與F對(duì)應(yīng)的水冷動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)管(或輪等)爐壁。
(2)動(dòng)態(tài)電渣爐如圖3，圖8，圖10既包括采用動(dòng)態(tài)永久性非自耗電極，也包括采用動(dòng)態(tài)結(jié)晶器，還包括各種動(dòng)態(tài)電渣熔鑄或電渣熔鑄成型專用設(shè)備。
圖8為高效連續(xù)一步成型曲軸采用ST動(dòng)態(tài)電極，上面或側(cè)面可直接澆注鋼水，勿需自耗電極。圖中1、2、3、4、5、6-各模層；7-主加熱動(dòng)態(tài)電極(可埋弧或明弧加熱)；8-輔助加熱動(dòng)態(tài)電極示意(必要時(shí)設(shè)置)；高效連續(xù)一步成型技術(shù)見本人發(fā)明的另項(xiàng)專利《豎直局部模具循環(huán)上翻連續(xù)整體電渣熔鑄曲軸及類似零件的工藝和設(shè)備》(3)動(dòng)態(tài)綜合電爐(綜合應(yīng)用電阻熱、電弧熱，電渣熱，感應(yīng)(渦流)熱和其它熱源(4)動(dòng)態(tài)超高溫爐動(dòng)態(tài)電極+動(dòng)態(tài)爐腔+凝殼中間環(huán)節(jié)(動(dòng)態(tài)梯度溫度場(chǎng))。如圖9、圖10結(jié)合，渣殼和合金殼演變?yōu)槟龤t襯，包括超高溫?zé)犭x解，超高溫電化學(xué)反應(yīng)器，超高溫電磁效應(yīng)裝置。
(5)動(dòng)態(tài)電解槽動(dòng)態(tài)電解電極可以是旋轉(zhuǎn)內(nèi)外園柱面或旋轉(zhuǎn)端面，動(dòng)態(tài)傳動(dòng)帶面等。
(6)動(dòng)態(tài)裂化爐包括各種管式爐，熱源可以是電熱、化學(xué)熱、綜合熱。
例5.2.2動(dòng)態(tài)高能束槍圖9為ST高能粒子束槍基本結(jié)構(gòu)圖中1-等離子束或電子束(高能粒子束)；2-轉(zhuǎn)輥聚焦動(dòng)態(tài)電極(第3級(jí))；
3-轉(zhuǎn)輥聚焦動(dòng)態(tài)電極(第2級(jí))； 4-槍體殼；5-進(jìn)氣口(或抽氣口)； 6-轉(zhuǎn)輪動(dòng)態(tài)電極(第一級(jí)，發(fā)射極)；7-絕緣隔板； 8-噴口；設(shè)計(jì)要點(diǎn)1、可以2級(jí)、3級(jí)或多級(jí)；2、級(jí)間電壓、極性、根據(jù)需要確定；3、ST等離子槍的壓縮氣體種類、壓力、流量、按現(xiàn)有常規(guī)技術(shù)參數(shù)作初選值，調(diào)試穩(wěn)定后，發(fā)揮本槍結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)，加大輸入功率至最佳值。
4、作電子束槍使用時(shí)，級(jí)間電壓和真空度，操作規(guī)程編制，可從中壓開始，也可以與等離子槍結(jié)合開始調(diào)試，參考現(xiàn)有常規(guī)參數(shù)初選基準(zhǔn)值，工藝穩(wěn)定后，加大電流和電壓至最佳值。
上述高能束槍包括動(dòng)態(tài)等離子槍、動(dòng)態(tài)電子槍、動(dòng)態(tài)激光槍、動(dòng)態(tài)高能光束槍、動(dòng)態(tài)高能微波束槍等。
例5.2.3動(dòng)態(tài)連續(xù)包敷(CPC)如圖4，圖5。
包括動(dòng)態(tài)電極+動(dòng)態(tài)結(jié)晶器+動(dòng)態(tài)復(fù)合強(qiáng)化圖4為ST·CPC一步熔敷軋輥工作原理示意圖。
圖中1-軋輥；2-ST動(dòng)態(tài)電極三相電弧爐；3-渣池；4、轉(zhuǎn)輪動(dòng)態(tài)電極；5-熔池；6、結(jié)晶器；7、滾輪(滾壓強(qiáng)化)；8、熔敷層；9、轉(zhuǎn)管動(dòng)態(tài)電極；10、進(jìn)水腔環(huán)；11、出水腔環(huán)；設(shè)計(jì)要點(diǎn)1、密封和絕緣必要時(shí)都可采用“氣壓法”(利用氣壓層，氣壓力與阻力平衡)，絕緣層與轉(zhuǎn)動(dòng)電極的阻力試驗(yàn)確定范圍，建立自反饋隨機(jī)平衡系統(tǒng)。
2、轉(zhuǎn)動(dòng)態(tài)電極傳動(dòng)力可以是馬達(dá)(電磁力)，也可是水力或液壓或氣動(dòng)，與冷卻結(jié)合。
3、最好使用調(diào)壓調(diào)控輸入功率，必要時(shí)也可使用移動(dòng)動(dòng)態(tài)電極方式(改變電極中心位置)。
4、鋼液傳輸必要時(shí)可以使用“管道式”。
圖5為ST動(dòng)態(tài)電極軸向一步熔敷軋輥示意圖(熔敷成形母線軋輥園柱面軸向母線，部分或全長(zhǎng)。)圖中1-軋輥；2-轉(zhuǎn)管動(dòng)態(tài)電極；3-側(cè)封結(jié)晶器(有動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)輪)；4-渣池；5-出水；6-強(qiáng)化滾輪；7-熔池；7.1熔敷層；8-動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)輪；9-側(cè)封結(jié)晶器(無動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)輪)；10-進(jìn)水；1-10總成ST動(dòng)態(tài)電極熔敷頭。
設(shè)計(jì)要點(diǎn)1、熔敷頭數(shù)(總成數(shù))和位置，組件2轉(zhuǎn)管動(dòng)態(tài)電極長(zhǎng)度，待工藝調(diào)試穩(wěn)定后，根據(jù)敷層類型、性質(zhì)、層數(shù)和產(chǎn)品批量確定，并在生產(chǎn)使用中調(diào)整完善。
2、熔敷端面與圓柱互交界棱，可適當(dāng)增加工藝輔件，使熔敷棱突出適當(dāng)增量，再加工去除或滾壓去除。3、熔敷層合金的熔煉和加入按ST動(dòng)態(tài)工業(yè)爐處理(如前述多種)或用現(xiàn)有多種常規(guī)方式進(jìn)行。
例5.2.4動(dòng)態(tài)熱噴涂包括動(dòng)態(tài)電極+動(dòng)態(tài)復(fù)合強(qiáng)化包括動(dòng)態(tài)電弧噴涂、動(dòng)態(tài)高能束噴涂。
例5.2.5動(dòng)態(tài)鈦錠熔煉，動(dòng)態(tài)電極+動(dòng)態(tài)結(jié)晶器。
如圖3。
圖3為ST鈦錠熔煉圖。
(A)主視(正視)圖；(B)側(cè)視圖；(C)俯視圖；圖中1、活動(dòng)(升降)結(jié)晶器；2、渣料斗；3、單向閥；4、進(jìn)出氣管(抽真空或吹氬)；5、絕緣層；6、爐頂動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)管電板；7、爐頂動(dòng)態(tài)電極動(dòng)力頭；8、導(dǎo)軌；9、渣池；10、渣殼；11、熔池；12、鈦錠；13、陶瓷環(huán)或強(qiáng)化渣殼；14、爐底動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)管電極；15、機(jī)架；16、固定結(jié)晶器；17、引錠機(jī)構(gòu)；18、引錠動(dòng)力頭(減速箱)；19、振動(dòng)器(必要時(shí)使用)；20、物料斗；21、爐底動(dòng)態(tài)電極動(dòng)力頭；22、出水管接頭；23、進(jìn)水管接頭；24、小車式升降橫臂；25、立柱；設(shè)計(jì)工藝要點(diǎn)1、采用組合式(“活字板”式)結(jié)晶器，可生產(chǎn)其它截面(方、長(zhǎng)方等)鈦錠。
2、動(dòng)態(tài)電極可多個(gè)，采用交、直流、單、多相供電均可。
3、本設(shè)計(jì)的引錠方式穩(wěn)定可靠，脫模簡(jiǎn)潔，易于提高引錠速度。必要時(shí)引錠極亦可不用態(tài)電極，引錠方式可用常規(guī)方式，動(dòng)力傳動(dòng)可液壓式和絞輪式，減少結(jié)晶器高度，結(jié)晶器出口可使用動(dòng)態(tài)結(jié)晶器技術(shù)。
4、進(jìn)出氣口可多個(gè)，必要時(shí)增設(shè)煙氣出口。
5、振動(dòng)器必要時(shí)使用，可參考常規(guī)連鑄軸錠結(jié)晶器設(shè)計(jì)。最好是多功能無級(jí)連續(xù)有載可調(diào)式。
6、高溫區(qū)耐火殼層10的設(shè)計(jì)是一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，必需同時(shí)滿足耐火、長(zhǎng)壽、絕緣、密封、無污染、低阻力等多項(xiàng)綜合要求，必要時(shí)可使用“氣壓法”。
7、本設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單可靠，工藝穩(wěn)定后，再向ST連冶連鑄連軋發(fā)展。
8、通常選擇V＝1-10米/秒，Vω＝3-30米/秒；(Vω-動(dòng)態(tài)電極園周線速度。)例5.2.6動(dòng)態(tài)噴槍噴嘴例5.2.7動(dòng)態(tài)高能電池例5.2.8動(dòng)態(tài)強(qiáng)電光源、動(dòng)態(tài)激光器例5.2.9動(dòng)態(tài)核反應(yīng)堆、動(dòng)態(tài)核反應(yīng)器、動(dòng)態(tài)聚變反應(yīng)器六、本發(fā)明應(yīng)用的超常規(guī)甚至顯著超常規(guī)效果實(shí)例例6.1動(dòng)態(tài)電弧爐的主要優(yōu)點(diǎn)
(其它動(dòng)態(tài)電爐類同)ST動(dòng)態(tài)電弧爐的主要優(yōu)點(diǎn)(以直流電弧爐比較)(1)提高產(chǎn)品性能①易于實(shí)現(xiàn)低碳，微碳、甚至零碳；②利于真空熔煉，更利于保護(hù)氣體熔煉，密封性大幅度提高；等效熔室體積大幅度減小。
③利于減少熔煉污染，直至零污染(凝殼爐、結(jié)晶器)④利于調(diào)控溫度和時(shí)間；精確控制成分；⑤利于實(shí)現(xiàn)超高溫，第一階段可實(shí)現(xiàn)爐腔平均溫度2000℃-3000℃，以后可實(shí)現(xiàn)3000-5000℃，甚至更高。
⑥利于發(fā)揮電化學(xué)反應(yīng)功能；⑦動(dòng)態(tài)電極實(shí)現(xiàn)高效攪拌，利于精煉去除夾雜物。
⑧利于復(fù)合強(qiáng)化；(2)降低成本①取消石墨電極，成本降低3-5％②設(shè)備費(fèi)降低5-20倍；技改投資當(dāng)年回收；③生產(chǎn)率提高20-50％；超高溫冶煉可成倍提高；④可直接加入部分礦石；最后實(shí)現(xiàn)一步煉鋼；⑤徹底解決底電極問題，維修費(fèi)用減小3-10倍，壽命提高3---10倍；⑥節(jié)電10-20％(第一代)；第二代節(jié)電20-40％；以后可達(dá)更高指標(biāo)。
第一代綜合①-⑥，噸鋼成本降低20-30美元(普鋼)，甚至50美元；特殊鋼噸鋼成本降低30-50美元，甚至100美元。
第二代以后進(jìn)一步降低。
(3)徹底根治環(huán)境污染，尤其是粉塵、噪音和CO2；；(4)易于上馬，易于推廣和掌握，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
(5)可能大面積普及(半數(shù)使用高阻抗三相交流ST動(dòng)態(tài)電弧爐，尤其是礦熱爐)，成為一種主流冶金手段。
(6)有利于創(chuàng)造多種超高溫短流程一步法特種電冶和超高溫電冶電解(含高溫碳還原和超高溫?zé)犭x解、熱裂解)，直接從礦石一步獲得各種金屬或合金及其相應(yīng)付產(chǎn)品，可節(jié)省資源1-3倍，甚至3-5倍以上，節(jié)省能源1-3倍，甚至3-5倍以上。工作原理示意圖見“ST動(dòng)態(tài)三相電弧爐(廣譜多用型)”(圖10)。
(7)特別有利于鈦合金、難熔金屬及其合金的生產(chǎn)。如錳合金、硅合金、鉻合金、鈦合金、鈮和鈮鐵等。
例6.2動(dòng)態(tài)鋁電解動(dòng)態(tài)電解槽，可以解決電冶鋁的惰性電極難題，徹底根治污染，大幅度降低電耗和成本，還易于發(fā)展至動(dòng)態(tài)一步成型成材。
與其它動(dòng)態(tài)電爐結(jié)合，可開發(fā)動(dòng)態(tài)一步鋁特冶，淘汰現(xiàn)有電解鋁工藝。
例6.3動(dòng)態(tài)超高溫冶金應(yīng)用本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)爐腔(反應(yīng)腔)平均溫度2000℃、3000℃、4000℃、5000℃，甚至更高。
超高溫冶金能開辟冶金新天地，如實(shí)現(xiàn)超高溫?zé)犭x解、熱裂解、熱分解。從礦石一步分離多種有價(jià)物質(zhì)，采用合理代價(jià)實(shí)現(xiàn)趨零排放、趨零廢棄物、趨零污染。通過現(xiàn)有技術(shù)難于實(shí)現(xiàn)的超高溫電化學(xué)反應(yīng)、電動(dòng)力學(xué)反應(yīng)、電磁力學(xué)反應(yīng)、直至核反應(yīng)，為新材料、新能源、新工藝拓展非常廣闊領(lǐng)域和驚人效果。
例6.4動(dòng)態(tài)高能束槍和動(dòng)態(tài)約束技術(shù)的開拓將為核聚變提供條件。
例6.5動(dòng)態(tài)結(jié)晶器將大幅度提高結(jié)晶器壽命，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本，如前所述，可能實(shí)現(xiàn)一步煉鋼——連鑄連軋。
例6.6動(dòng)態(tài)噴槍噴嘴可實(shí)現(xiàn)大幅度提高壽命，大幅度提高工作壓力，引發(fā)煉鋼等冶金工業(yè)的革命性變化。
同時(shí)能開拓高壓切割新領(lǐng)域，使現(xiàn)有采礦、盾拓等技術(shù)升級(jí)換代。
例6.7動(dòng)態(tài)電渣冶金、動(dòng)態(tài)電渣熔鑄可使今日發(fā)達(dá)國(guó)家最新發(fā)明的快速電渣冶金進(jìn)一步完善，使本人早期發(fā)明的電渣整體熔鑄曲軸等異形件一步成型技術(shù)進(jìn)一步完善，進(jìn)一步提高質(zhì)量，提高生產(chǎn)率降低成本，減小能耗物耗、改善環(huán)境，擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域。
能使原有熔鑄曲軸在設(shè)備投資降低一倍的前提下，實(shí)現(xiàn)連續(xù)成型，克服擠拐難點(diǎn)，上面倒鋼水，快速一步成型。
例6.8動(dòng)態(tài)熔敷。如圖4，圖5。
如動(dòng)態(tài)連續(xù)包覆法(ST·CPC法)，能使現(xiàn)有CPC技術(shù)的設(shè)備投資成倍降低，產(chǎn)品質(zhì)量明顯改善(尤其是渣池和熔池的有效攪拌和動(dòng)態(tài)結(jié)晶器的出坯質(zhì)量)，易于實(shí)現(xiàn)多層復(fù)合，應(yīng)用領(lǐng)域可大面積擴(kuò)大。
例6.9動(dòng)態(tài)熱噴涂能根本克服現(xiàn)有噴涂技術(shù)的兩大致命弱點(diǎn)結(jié)合強(qiáng)度低，孔隙率較高，因?yàn)楸景l(fā)明的動(dòng)態(tài)熱噴涂采用動(dòng)態(tài)電極和動(dòng)態(tài)復(fù)合強(qiáng)化，易于實(shí)現(xiàn)大面積、高能量密度、連續(xù)均勻、穩(wěn)定調(diào)控噴涂參數(shù)。
6.10應(yīng)用實(shí)例小結(jié)應(yīng)用本發(fā)明與各種行業(yè)各種產(chǎn)品結(jié)合，能產(chǎn)生技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果異常突出的成百上千項(xiàng)技術(shù)方案——新發(fā)明——發(fā)明專利。
七、本發(fā)明實(shí)施例的總體設(shè)計(jì)實(shí)施要點(diǎn)和拓展應(yīng)用領(lǐng)域及效果總結(jié)。
7.1將現(xiàn)有電極技術(shù)、容器技術(shù)、工業(yè)爐技術(shù)、高能束槍技術(shù)、連續(xù)包敷技術(shù)(CPC)、熱噴涂技術(shù)、鈦錠熔練技術(shù)、噴嘴噴槍技術(shù)、電池技術(shù)和高能電池技術(shù)、電光源技術(shù)和強(qiáng)電光源技術(shù)、激光技術(shù)、核反應(yīng)技術(shù)等中的薄弱環(huán)節(jié)或難點(diǎn)環(huán)節(jié)的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、參數(shù)、相關(guān)工作過程和制造過程，應(yīng)用本發(fā)明的動(dòng)態(tài)技術(shù)的相應(yīng)部分給予適當(dāng)改造。
7.2對(duì)改造中的難點(diǎn)問題，如高溫、高壓密封問題、趨零阻力的高可靠性問題等，第一步先按現(xiàn)有對(duì)應(yīng)技術(shù)，通過實(shí)測(cè)模擬動(dòng)態(tài)環(huán)節(jié)，進(jìn)行2-3輪跟蹤調(diào)試設(shè)計(jì)，即可確定正式生產(chǎn)工藝流程和相關(guān)參數(shù)并設(shè)計(jì)或選定對(duì)應(yīng)設(shè)備，一般即可圓滿完成本發(fā)明任務(wù)實(shí)現(xiàn)質(zhì)量、性能、功能、壽命、可靠性、成本、效益、收益、強(qiáng)化、超強(qiáng)化、輕量化、超輕量化、降低能源消耗、減少資源消耗、高溫、超高溫、高壓、超高壓、高純、超高純、高能流密度、超高能流密度、趨零污染、趨零排放、趨零廢棄、改善環(huán)境、提高生產(chǎn)水平、提高文明生產(chǎn)程度、自動(dòng)化、智能化、開拓新興市場(chǎng)等拓展應(yīng)用領(lǐng)域和效果的超常規(guī)甚至顯著超常規(guī)改善。
7.3第二步通過工業(yè)化生產(chǎn)逐步進(jìn)一步優(yōu)化定型；7.4第三步綜合應(yīng)用本發(fā)明的動(dòng)態(tài)技術(shù)進(jìn)一步更新升級(jí)換代；7.5必要時(shí)本發(fā)明人另行提供更優(yōu)技術(shù)方案；7.6針對(duì)現(xiàn)有材料制取(或制備)技術(shù)，包括各種冶金技術(shù)(金屬及其合金制取技術(shù))，還包括各種非金屬材料，各種復(fù)合材料制取技術(shù)，都可按照本發(fā)明改造為對(duì)應(yīng)的動(dòng)態(tài)材料制取技術(shù)，其特征在于采用本發(fā)明的動(dòng)態(tài)工業(yè)爐和對(duì)現(xiàn)有制取工藝的難點(diǎn)環(huán)節(jié)或薄弱環(huán)節(jié)，綜合應(yīng)用本發(fā)明進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)拓展應(yīng)用領(lǐng)域和效果的超常規(guī)甚至顯著超常規(guī)改善。
7.7針對(duì)現(xiàn)有制造技術(shù)(賦形賦性技術(shù))，包括各種鑄、鍛、焊賦形技術(shù)，各種性能處理技術(shù)以及各種特殊賦形賦性技術(shù)(如各種鍍層技術(shù)、噴涂技術(shù)、一步熔敷(CPC)技術(shù)等)，都可按照本發(fā)明改造為對(duì)應(yīng)的動(dòng)態(tài)賦形賦性技術(shù)，其特征在于采用本發(fā)明的動(dòng)態(tài)工裝并對(duì)其工藝難點(diǎn)綜合應(yīng)用本發(fā)明進(jìn)行適當(dāng)改造，實(shí)現(xiàn)拓展應(yīng)用領(lǐng)域和效果的超常規(guī)甚至顯著超常規(guī)改善。
7.8從本發(fā)明動(dòng)態(tài)技術(shù)各個(gè)環(huán)節(jié)、各個(gè)可相對(duì)獨(dú)立部分的選擇組合，到選擇綜合，再到選擇復(fù)合，再到選擇結(jié)合，特別有利于為各行業(yè)的前沿課題提供具有原始根本性質(zhì)的突破創(chuàng)新條件，尤其是對(duì)于各種尖端產(chǎn)業(yè)，包括新興石化、新興能源、新興海洋、航空航天、核工業(yè)等，還包括生物工程，基因工程等，因?yàn)楸景l(fā)明對(duì)于先進(jìn)制造和先進(jìn)材料能發(fā)揮超常規(guī)甚至顯著超常規(guī)改善作用。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明涉及一種較廣泛技術(shù)領(lǐng)域的拓展應(yīng)用技術(shù)，其特征在于改變現(xiàn)有技術(shù)環(huán)節(jié)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)，或稱為改變現(xiàn)有技術(shù)的動(dòng)態(tài)環(huán)節(jié)結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、參數(shù)——通常首先是將靜止改變?yōu)橄鄬?duì)運(yùn)動(dòng)，達(dá)到突破現(xiàn)有技術(shù)的受限邊界值，實(shí)現(xiàn)超常規(guī)的，甚至顯著超常規(guī)的拓展應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用效果，可簡(jiǎn)稱為應(yīng)用動(dòng)態(tài)技術(shù)拓展應(yīng)用領(lǐng)域和效果。
2.如權(quán)利要求1所述的改變現(xiàn)有技術(shù)的動(dòng)態(tài)環(huán)節(jié)結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、參數(shù)，拓展應(yīng)用領(lǐng)域和效果，其特征在于通過下述措施，實(shí)現(xiàn)向提高工作溫度的拓展應(yīng)用領(lǐng)域和效果①增加冷卻強(qiáng)度，如增加內(nèi)冷；增加冷卻介質(zhì)的流速和傳熱面積；增加冷卻介質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)——選取導(dǎo)熱系數(shù)高的冷卻介質(zhì)；增加需強(qiáng)化冷卻器件的導(dǎo)熱系數(shù)——選取導(dǎo)熱系數(shù)高的材料制作；②提高與高溫區(qū)接觸器件的運(yùn)動(dòng)速度V，使其在高溫區(qū)中的相對(duì)停留時(shí)間減少到許用范圍，如本發(fā)明的動(dòng)態(tài)電極，V選用3-30米/秒，必要時(shí)選用50-200米/秒，甚至更高；③轉(zhuǎn)移高溫區(qū)，使高溫區(qū)連續(xù)或斷續(xù)運(yùn)動(dòng)，避免集中“威脅”加熱某些工作點(diǎn)；④對(duì)于冶金爐和其它高溫反應(yīng)器，當(dāng)溫度超過容器本身的熔點(diǎn)時(shí)，在容器和高溫反應(yīng)物之間增加“過度環(huán)節(jié)”，利用“過渡環(huán)節(jié)”的傳熱慣性約束高溫反應(yīng)物在適度空間范圍，如冶金爐中的“凝殼爐”和核反應(yīng)中的慣性約束環(huán)節(jié)；⑤改變動(dòng)態(tài)器件的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)及相關(guān)參數(shù)，使之更有利于實(shí)現(xiàn)上述改進(jìn)措施。
3.如權(quán)利要求1所述的改變現(xiàn)有技術(shù)的動(dòng)態(tài)環(huán)節(jié)結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、參數(shù)，拓展應(yīng)用領(lǐng)域和效果，其特征在于通過下述措施，實(shí)現(xiàn)向提高工作精度的拓展應(yīng)用領(lǐng)域和效果①應(yīng)用本發(fā)明動(dòng)態(tài)技術(shù)，使制約傳感環(huán)節(jié)大幅度提高工作精度的結(jié)構(gòu)和選材得到突破；②應(yīng)用本發(fā)明動(dòng)態(tài)技術(shù)，改變傳輸環(huán)節(jié)的傳輸機(jī)理、傳輸結(jié)構(gòu)及其選材，大幅度提高傳輸精度；③利用本發(fā)明動(dòng)態(tài)技術(shù)，加大頻譜寬度，實(shí)施多元多路“諧振——共振激發(fā)”，大幅度提高分析處理環(huán)節(jié)精度；④利用本發(fā)明動(dòng)態(tài)技術(shù)，增加隨機(jī)自動(dòng)自適應(yīng)修正誤差系統(tǒng)，提高精度；⑤利用本發(fā)明動(dòng)態(tài)技術(shù)，增加態(tài)成型環(huán)節(jié)；減小每一環(huán)節(jié)的成型修正量或切削量或壓下量——將“拉削”原理應(yīng)用于軋壓，提高成型工作精度；⑥利用本發(fā)明動(dòng)態(tài)技術(shù)，移植超精加工環(huán)節(jié)代替常規(guī)精加工，提高精度；⑦利用本發(fā)明動(dòng)態(tài)技術(shù)，使動(dòng)態(tài)成型元件產(chǎn)生“聚焦”功能并多級(jí)“聚焦”，形成精度足夠高的“高能束刀具”，取代普通成型刀具，由于高能束切削切削力極小，極易于大幅度提高成型精度。
4.如權(quán)利要求1所述的改變現(xiàn)有技術(shù)的動(dòng)態(tài)環(huán)節(jié)結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、參數(shù)，拓展應(yīng)用領(lǐng)域和效果，其特征在于通過下述措施，實(shí)現(xiàn)向提高工作壓力的拓展應(yīng)用領(lǐng)域和效果①應(yīng)用本發(fā)明動(dòng)態(tài)技術(shù)將壓力空間的有效容積減至最小，如將冶金爐中的自由空間減至最小；②利用本發(fā)明動(dòng)態(tài)技術(shù)，大幅度減小工作系統(tǒng)的尺度到易于實(shí)現(xiàn)全密封；③利用本發(fā)明動(dòng)態(tài)技術(shù)，制造耐壓性能大幅度提高的無焊縫高壓容器。
5.如權(quán)利要求1所述的改變現(xiàn)有技術(shù)的動(dòng)態(tài)環(huán)節(jié)結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、參數(shù)，拓展應(yīng)用領(lǐng)域和效果，其特征在于通過下述措施，實(shí)現(xiàn)向擴(kuò)大功能的拓展應(yīng)用領(lǐng)域和效果①增多功能如將冷卻功能動(dòng)態(tài)環(huán)節(jié)——循環(huán)水冷系統(tǒng)的水流，同時(shí)增加為動(dòng)力傳輸功能的傳輸動(dòng)力環(huán)節(jié)；在動(dòng)態(tài)電極的傳電功能中增加攪拌功能和破碎阻擋物功能，如動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)輪電極的轉(zhuǎn)輪園周上開斜枟；②突破臨界點(diǎn)改變動(dòng)態(tài)環(huán)節(jié)的相關(guān)參數(shù)，如轉(zhuǎn)速、尺度、電壓、電流等，及動(dòng)態(tài)環(huán)節(jié)件數(shù)、工位數(shù)或改變結(jié)構(gòu)和選材或同時(shí)選擇組合，突破原有功能臨界點(diǎn)；③創(chuàng)造新功能將靜態(tài)環(huán)節(jié)改為動(dòng)態(tài)環(huán)節(jié)，尤其是帶電環(huán)節(jié)，產(chǎn)生新的電磁埸的動(dòng)態(tài)過程，將產(chǎn)生原有靜態(tài)環(huán)節(jié)沒有的若干新效應(yīng)，新功能可供選擇利用。
6.如權(quán)利要求1所述的改變現(xiàn)有技術(shù)的動(dòng)態(tài)環(huán)節(jié)結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、參數(shù)，拓展應(yīng)用領(lǐng)域和效果，其特征在于通過下述措施，實(shí)現(xiàn)向綜合化、復(fù)合化、大型化、微型化、重型化、輕量化、強(qiáng)化、超強(qiáng)化、更優(yōu)自動(dòng)化，更優(yōu)智能化等更深遠(yuǎn)廣大領(lǐng)域拓展應(yīng)用將本發(fā)明的相關(guān)技術(shù)與現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)①選擇組合，實(shí)現(xiàn)照搬、轉(zhuǎn)移的相互移植；②選擇綜合，實(shí)現(xiàn)增加特殊接口的相互嫁接；③選擇復(fù)合，實(shí)現(xiàn)增加特殊界面處理的相互滲透；④選擇結(jié)合，相互反應(yīng)——實(shí)現(xiàn)增加創(chuàng)新效應(yīng)的相互作用。
7.如權(quán)利要求1所述的改變現(xiàn)有技術(shù)動(dòng)態(tài)環(huán)節(jié)結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、參數(shù)，拓展應(yīng)用領(lǐng)域和效果，其將特征在于所采用的動(dòng)態(tài)器件的形式和結(jié)構(gòu)主要有①轉(zhuǎn)管式，動(dòng)態(tài)器件為作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和往復(fù)軸向運(yùn)動(dòng)的管件；②轉(zhuǎn)輪式，含光輪、齒輪、帶輪、轉(zhuǎn)環(huán)式、轉(zhuǎn)盤式等徑向尺寸較大的旋轉(zhuǎn)體，一般只作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和徑向運(yùn)動(dòng)；③條狀動(dòng)態(tài)端頭式包括轉(zhuǎn)輪動(dòng)態(tài)端頭式，履帶動(dòng)態(tài)端頭式，條狀可作成圓柱狀，如勿需改造現(xiàn)有爐型即可直接取代現(xiàn)有技術(shù)的石墨電極；④子彈式、疊彈式、組合彈式，如適用于動(dòng)態(tài)脈沖電極的動(dòng)態(tài)器件；⑤飛標(biāo)式、疊標(biāo)式、組合標(biāo)式、連續(xù)重疊壓接射桿式；⑥跳針組合式群針組合式縫紉機(jī)針組合式——類似于縫紉機(jī)針群，組合形式可密排，也可較疏分布；⑦輪休式多動(dòng)態(tài)元件組合，輪流換休；⑧傳動(dòng)帶式，含傳動(dòng)絲式，傳動(dòng)線式；⑨綜合式上述多種形式的組合或綜合。
8.如權(quán)利要求1所述的改變現(xiàn)有技術(shù)的動(dòng)態(tài)環(huán)節(jié)結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、參數(shù)，拓展應(yīng)用領(lǐng)域和效果，其特征在于通常的設(shè)計(jì)要點(diǎn)是解決好動(dòng)態(tài)器件的下述問題①密封問題主要是新增冷卻系統(tǒng)或原有密封系統(tǒng)因動(dòng)態(tài)改造產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)密封問題，通常需增設(shè)多重密封和高溫密封環(huán)節(jié)，必要時(shí)增設(shè)利用反向壓力堵死滲漏通道或利用反向壓力使?jié)B漏流體反行的液壓或氣壓密封環(huán)節(jié)和利用密封劑液固相自適應(yīng)變化等動(dòng)態(tài)平衡關(guān)系建立的動(dòng)態(tài)密封環(huán)節(jié)；②絕緣問題，尤其是使用高壓電時(shí)，通常需按高溫、高壓、大電流、較高電壓工況提高一個(gè)絕緣等級(jí)設(shè)計(jì)；③運(yùn)行安全問題，尤其是涉及高溫、爆炸、噴濺、高腐蝕和有毒等可能危及安全的環(huán)節(jié)，通常需按全密封設(shè)計(jì)，可分步實(shí)施；④阻力問題減少動(dòng)態(tài)能耗，防止動(dòng)態(tài)失效，通常按常規(guī)同類技術(shù)將冷卻和潤(rùn)滑結(jié)合考慮，實(shí)測(cè)摸擬動(dòng)態(tài)器件的排阻力效應(yīng)后，進(jìn)行若干輪跟蹤調(diào)試設(shè)計(jì)即可圓滿解決，包括開斜枟、利用氣流排除粉碎阻擋物等簡(jiǎn)易有效手段；
9.如權(quán)利要求1所述的改變現(xiàn)有技術(shù)的動(dòng)態(tài)環(huán)節(jié)結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、參數(shù)，拓展應(yīng)用領(lǐng)域和效果，其特征在于按照下列規(guī)定選擇相關(guān)參數(shù)①選擇原則盡可能滿足“高速度、高電壓、大電流、小尺度、強(qiáng)冷卻、全密閉、超高溫、超強(qiáng)化、輕量化、低能耗、低資源消耗、低成本、高效益、零污染、零廢棄、零排放、改善環(huán)境、倍增新興市場(chǎng)”；②選擇步驟A、按現(xiàn)有技術(shù)對(duì)應(yīng)規(guī)范選用，預(yù)留調(diào)試優(yōu)化環(huán)節(jié)；B、運(yùn)行中按本發(fā)明優(yōu)化調(diào)整；C、必要時(shí)本發(fā)明人另行提供更優(yōu)方案。③選擇范圍A、動(dòng)態(tài)器件運(yùn)動(dòng)速度通常園周運(yùn)動(dòng)V＝3-30米/秒；特殊V＝1-300米/秒；直線運(yùn)動(dòng)V＝1-10米/秒；特殊0.3-100米/秒；B、工作電壓現(xiàn)有技術(shù)工作電壓的0.15-10倍；C、工作電流現(xiàn)有技術(shù)工作電流的0.10-25倍；D、最小尺度比現(xiàn)有技術(shù)小2-9倍，甚至小一個(gè)數(shù)量級(jí)；E、最大尺度比現(xiàn)有技術(shù)大2-9倍，甚至大一個(gè)數(shù)量級(jí)；F、冷卻強(qiáng)度現(xiàn)有技術(shù)冷卻強(qiáng)度的0.15-10倍；G、全密閉程度現(xiàn)有技術(shù)密閉程度的2-1000倍，甚至更高。H、超高溫根據(jù)工作需要比現(xiàn)有技術(shù)提高100-3000℃，甚至更高；I、廢棄物比現(xiàn)有技術(shù)減少2-1000倍，甚至更少；J、排放污染程度比現(xiàn)有技術(shù)減少2-1000倍，甚至更少。
10.如權(quán)利要求1-9選擇組合拓展應(yīng)用的典型基礎(chǔ)實(shí)例為動(dòng)態(tài)電極，其特征在于應(yīng)用前述權(quán)利要求1-9中的一項(xiàng)或多項(xiàng)，將現(xiàn)有技術(shù)中的電極由靜態(tài)改變?yōu)閯?dòng)態(tài)，或?qū)F(xiàn)有技術(shù)中的動(dòng)態(tài)電極的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、冷卻方式、相關(guān)參數(shù)按本發(fā)明給予適當(dāng)改造，從而獲得超常規(guī)的拓展應(yīng)用領(lǐng)域及效果。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種較廣泛技術(shù)領(lǐng)域的拓展應(yīng)用技術(shù)。將現(xiàn)有技術(shù)的難點(diǎn)環(huán)節(jié)或薄弱環(huán)節(jié)的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、參數(shù)以及相關(guān)工作過程和制造過程，應(yīng)用本發(fā)明的動(dòng)態(tài)技術(shù)選擇組合給予適當(dāng)改造，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量、功能、性能、精度、純度、高溫、高壓、高能流密度、強(qiáng)化超強(qiáng)化、輕量化、成本、效益、收益、節(jié)能、減少資源消耗、可靠性、安全性、環(huán)保條件、文明生產(chǎn)條件、生產(chǎn)水平、自動(dòng)化、智能化等拓展應(yīng)用領(lǐng)域和效果的超常規(guī)，甚至顯著超常規(guī)改善。典型選擇組合應(yīng)用實(shí)例如動(dòng)態(tài)電極、動(dòng)態(tài)容器、動(dòng)態(tài)噴槍、噴嘴、動(dòng)態(tài)高能束槍、動(dòng)態(tài)工業(yè)爐、動(dòng)態(tài)材料制取、動(dòng)態(tài)賦形賦性、動(dòng)態(tài)高能電池、動(dòng)態(tài)強(qiáng)電光源、動(dòng)態(tài)激光器、動(dòng)態(tài)核反應(yīng)器等。
文檔編號(hào)C25B11/00GK1743778SQ20051008864
公開日2006年3月8日 申請(qǐng)日期2005年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月1日
發(fā)明者蘇學(xué)嵩 申請(qǐng)人:蘇學(xué)嵩