加热炉燃烧炉节能高温涂料设计应用

来源:金属热处理300问作者:夏立芳

由于炉窑的特殊性能和高温,这就要求炉窑的结构和隔热保温做的很好。随着世界各国工业的进步,炉窑也朝着大型化、高效化和长寿化发展,逐步炉窑结构的优化,节能率的提高的提高,单位产能对能耗的下降,而炉窑材料的使用年限的增长,这对于耐高温功能节能涂料性能提出更高的要求,志盛威华耐高温功能节能涂料品种多样,功能性突出,对于高温窑炉节能效果显著。

炉窑是用耐火材料砌成的用以煅烧物料或烧成制品的设备称之为炉窑。一般炉窑内部温度都要达到350℃以上,高温炉窑温度的可以达到2000℃左右。一般炉窑加热多为通过电、煤、油、气或是电磁感应方式加热升温,炉窑热量的传递以3种方式进行,即传导传热、对流传热和辐射传热。在低温阶段,热交换以对流传热为主,而在高温阶段(800℃以上),则以辐射传热为主。随着温度的升高,辐射传热所起的作用越来越大。

工业高温窑炉保护节能涂料效果节能高,根据多年的研发、工业节能涂料性能突出、万计使用工况、志盛威华工业节能高温涂料设计使用案例作,以便其他客户参考使用。做为工业生产的“心脏”,窑炉对工业发展极为重要,按行业分水泥窑炉、蒸汽炉、玻璃窑炉、裂解炉、回转炉窑、炼焦炉窑、感应炉窑等,窑炉行业的发展趋势在节能环保方面发展尤为重要,对其窑体本身保温效果来讲,提高燃烧率和热能使用率,减少窑体的散热,提高窑炉耐火材料的性能也是达到窑炉节能重要途径。隔热保温材料对窑炉节能有着举足轻重的作用,好的隔热保温涂料具有较高的保温,隔热保温材料的导热系数低、耐温度高,效果明显,节能性能高。

北京志盛威华化工有限公司涂料技术部对窑炉的长期跟踪发现,窑炉节能改造的方法很多,例如:①采用新型烧嘴,如:等温烧嘴,脉冲烧嘴,高速烧嘴;②调整烧嘴的布设;③改善码坯的放置;④公道布设烟道;⑤对于梭式窑,余热利用;⑥选择适当的温度检测点和控制方法;⑦加大隔热保温性能;⑧其他辅助措施等。这些方法中对于窑炉节能方面,窑体散热的损失占全窑用能源的10%-20%,甚至更高,隔热保温效果好坏对节约能源大有作用,所以,窑炉的隔热保温对于窑炉提高热效应,节能率提高很重要。

当前在工业加热炉窑领域采用的节能方法和技术主要有:炉衬材料轻型化,其典型代表就是“全纤维炉”;蓄热式工业炉,是在热流的下游着手进行余热回收;红外涂料技术,其根本弱点是涂层的老化,发射率衰减;此外,还有以突起物来增加炉膛面积;采用计算机集散控制的方法提高控制精度的,但对炉子热效率的提高并不能起到根本的作用。我们的追求是:如何在上述这些已有的节能技术单独或集成使用后,还能进一步大幅度节能。这是资源形势和技术发展的要求。现在国内比较有名生产高温炉窑节能功能涂料厂家,丰台区东铁营的北京志盛威华化工有限公司是专业生产耐高温节能涂料的厂家,高温炉窑内衬节能保护涂料生产工艺高,涂料耐温都可以达到3000℃,耐酸耐碱好,硬度高,抗冲击等特点。人们通过热平衡计算或测试,发现电阻炉炉体蓄热和散热损失高达60%~70%,而加热工件的有效热仅25%~30%。燃料炉的情况也基本类似。以此为依据,于是采用热容较小的轻质材料和保温材料筑炉,以减少蓄热和散热损失。这种节能方法,只是将热量“堵”在了炉膛里,并没有改变热射线的“漫反射”状态,没有解决热射线是否到位的问题,所以加热工件的有效热仍然很低。

以下高温功能涂料可以解决了炉窑现行节能率不足的问题,如,局部隔热保温性差、炉窑内漫反射严重、炉窑蓄热太多、炉窑内衬高温氧化腐蚀严重、炉窑局部结构封闭不要等能源损耗严重的问题。

1、炉窑隔热保温涂料,涂料采用志盛威华特制的高温溶液,国内唯一生产企业,耐温2000℃,ZS-1耐高温隔热保温涂料可以直接面对火焰长时间烧烤,有效减少高温炉窑内衬的耐热,隔热保温率极佳,涂层导热系数都只有0.03W/m.K,能有效抑制并屏蔽红外线的辐射热和热量的传导,志盛ZS隔热保温涂料抑制效率可达90%左右,炉窑节能率可以达到80%以上。

2、炉窑防腐涂料,耐温2300℃,志盛威华公司独家生产销售,ZS-811耐高温防腐涂料涂料在高温火焰环境中能有效保护高温炉窑内衬耐防腐、抗氧化、封闭保护等作用,志盛威华高温涂料涂层稳定性高耐磨,在高温环境下会与其他活性分子反应,使炉窑节能率更高和使用年限更长,致使工业生产连续性和提高产品生产量,对于企业来说高温炉窑内衬防腐涂料给炉窑节能率显著提高。 

3、炉窑封闭涂料,ZS-1021高温封闭涂料涂层致密好,耐温高,耐温可以达到2300℃,可以很好保持炉窑内衬不被水、液体、汽侵蚀,延长内衬的使用寿命,充分发挥高温炉窑内衬的功效。志盛威华封闭涂料可以直接涂刷在内衬的金属、纤维面、保温砖、浇注料等上,长期保护窑炉的隔热保温材料不酥化、粘结强度高,不出现裂纹,可以提高窑炉隔热保温材料寿命30%以上,窑炉节能成本大大降低。 

4、炉窑远红外辐射涂料是一种耐高温(温度可以达到1800℃)、强辐射率(0.95)、耐蚀性和高耐磨性的特种功能节能功能涂料,采用志盛威华特殊的生产工艺,ZS-1061高温远红外涂料强红外辐射功能,改善炉内热交换、提高炉膛内温度场强及均匀性、使燃料燃烧更充分,达到增加热效率,大大提高耐火材料热效率,减少能耗、节约能源和延长炉体内衬使用年限,节约能源已经成为了社会的共识,随着涂层技术的深入研究与发展,以及对红外辐射涂料各方面性能的进一步了解,ZS志盛威华耐高温辐射节能涂料必将具有更加广泛的应用前景。

5、高温炉窑内衬粘合剂是北京志盛威华独立研究开发,拥有自己知识产权的新型产品,耐温可以达到2200℃,志盛威华ZS-1071耐高温无机粘合剂粘结力强且对金属基体无腐蚀性,而且可以再内衬高温下保持良好的粘接性能和抗腐蚀性,使用寿命长。志盛威华高温粘结剂可塑性和粘结性好,容易挤进填满空隙和裂纹,气孔率适宜,便于干燥时排出水分,高温体积收缩小,以免产生裂纹,烧结性能好,强度好,耐冲刷和耐侵蚀。

加热炉燃烧炉节能高温涂料设计应用

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