炼铁热风炉蓄热体高辐射覆层技术问答.doc

炼铁热风炉蓄热体高辐射覆层技术问答
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炼铁热风炉蓄热体高覆层技术是山东慧敏科技开发有限公司周惠敏女士的一项技术发明。炼铁热风炉蓄热体高覆层技术是将发射率高于格子砖的高辐射材料涂覆到格子砖表面,以提高蓄热体表面的发射率,提高格子砖的辐射传热效率,达到提高热风炉蓄放热能力,提高热风温度,或延长送风时间,或降低煤气消耗,或兼有之。这是提高热风炉工作效率的一种节能减排增效的新技术。
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由于在格子砖表面涂覆覆层时,采取了特殊的工艺处理,覆层材料向基体内部渗透,充填了格子砖基体的开口气孔,使砖的接近表面的部分的密度增加,从而使耐材的气孔率降低、有助于提高耐火材料的耐压强度和抗折强度;提高了耐材在抵抗高温荷重下变形的能力,使格子砖的高温蠕变性能得到了极大的改善。
致密的膜层可以隔绝烟气对格子砖基体的侵蚀,防止格子砖的渣化。
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一般而言,当炉膛温度在900 ℃以上时,热量传递以辐射为主,热辐射是对流的15 倍,占90%以上。高温辐射能量大多数集中在1 ~ 5 μm波段,比如 1000 ℃和 1300 ℃时,分别有76%和85%的辐射能量集中在这一波段内,一般的耐火材料在这一波段的发射率很低(图1),而高发射率涂料在1 ~ 15 μm 波谱范围却具有很高的发射率。
~ ,随着炉温的升高,会大幅度下降,(图2)。 ~ ,随着温度升高而降低,1000℃~,大量的热量由于来不及被蓄热体吸收而被烟气带走。高发射率覆层在低温高温下均具有高的发射率, ~ 以上,因此,显著地提高了热风炉内蓄热体的辐射吸收和放热效率。

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在传统教科书中,有采用高辐射材料制造格子砖的说法。由于辐射热交换仅仅发生在表面,所以用高辐射覆层可以完全代替“用高辐射材料”制造的格子砖。可以说是低成本高效率。
(格子砖)的传热速度?
众所周知,温度场平衡时材料的吸收率与发射率相等,当格子砖表面的发射率提高后,格子砖表面吸收热量的能力相应提高。图3是同样大小,同样尺寸的格子砖试样,在同一电炉中进行升降温试验,在升温过程中,有覆层的试样升温速度快,相同的加热时间,顶点温度高,无覆层的试样升温速度慢,顶点温度低;降温过程中有覆层的试样降温速度快,相同的降温时间达到的温度低;无覆层的试样降温速度慢,相同的降温时间达到的温度高。试验说明,无论是升温还是降温,有覆层的格子砖传热速度大于无覆层的格子砖。

温度(℃)
0
200
40
60
80
100
120
0
3
6
9
12
15
18
21
24
27
时间(min)
涂
未涂
图3
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当格子砖蓄热量没有达到饱和时,表面涂覆高辐射覆层后,能够提高蓄热能力。由图3可以看出有覆层的试样在相同的降温时间达到的