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高辐射覆层技术为焦炉节能减排提供新途径

高辐射覆层技术为焦炉节能减排提供新途径 日前,记者从山东慧敏科技开发有限公司了解到,该公司自主开发的高辐射覆层技术已在国内外近300座炼铁热风炉上应用并取得了良好的经济效益和社会效益,通过在焦炉燃烧室和蓄热室的创造性推广应用,再一次印证了该技术节能减排增效的优良特性。2012年10月30日,“高辐射覆层技术在焦炉上的应用研究”通过了科技厅组织的省级科技鉴定,与会专家给出结论:高辐射覆层技术在国内外首次应用于焦炉上,处于国际领先水平,是焦炉节能减排增效的重要途径,具有较高的推广应用价值。 焦炉立火道传热性能是影响焦炉热效率的重要因素,立火道内煤气燃烧是典型的同轴流扩散燃烧,90%热量以高温辐射为主,10%热量为对流形式,并以传导传热方式通过炉墙将热量传给煤料。山东慧敏科技开发有限公司创造性地将高辐射覆层材料应用在焦炉的立火道与炭化室隔表面及蓄热室上部格子砖上,提高了焦炉内部耐火材料表面的发射率和焦炉燃烧室、蓄热室的辐射传热效率,有效地改善了耐材的物能,从而达到提高焦炉热效率,降低炼焦耗热量,实现节能减排、降耗增效的目的。 在焦炉燃烧室与立火道炉的耐火材料表面均匀涂覆高辐射覆层后,由于材料的吸收率强化了辐射传热,提高了吸热速率、炉墙吸热能力和隔墙表面温度,增加了立火道与炭化室的温度梯度,加快了传热的推动力。同时,在两个立火道之间的隔墙涂覆高辐射覆层后,同样增加了炉墙的吸热能力。由于热量不能向炉递,会以1m~5m的波长向炉内辐射,这个波长范围内的能量很容易被立火道与炭化室的隔墙吸收利用,因此进一步增强了立火道与炭化室的传热效率。在蓄热室上部的格子砖上涂覆高辐射覆层,不但强化了辐射换热,提高了格子砖表面温度,而且增加了格子砖内外温度梯度和蓄热量,加强了格子砖内部―表面―气体间的热传导,从而提高了焦炉蓄热室的蓄热能力。 为验证高辐射覆层对焦炉立火道和蓄热室部位耐材的传热、蓄热性能和其他理化性能的影响,山东慧敏科技开发有限公司与鞍钢技术中心、首钢技术研究院和安赛乐米塔尔集团的西班牙全球研发中心等权威机构合作,对高辐射覆层的节能机理进行了深入研究。不同的研究机构得出一致的实验结果:有高辐射覆层的试样比无覆层的试样传热速度和发射率均明显提高,耐火材料覆层后形成的坚硬釉层使其耐压抗折强度显著提升。 研究人员制作了两块硅砖试样,对试样1进行表面涂料处理,试样2不作处理作为对比试样。将试样按图1所示钻孔,图2所示放入电阻炉,连接电偶后点炉升温。通过多次传热实验平均得到两试样的传热曲线所示。通过曲线可以看出,在整个升温过程中,涂有节能涂料的试样1的平均温度明显高于试样2,平均温度差在30℃左右。实验结果表明,在同样的加热条件下,有节能涂料的试样的吸热速率和吸热能力明显高于无涂料的试样。因此,高辐射覆层材料应用于焦炉立火道与炭化室隔墙,能够有效提高隔墙的吸热速率,从而提高立火道与炭化室之间的温度梯度,以及立火道向炭化室的传热速度和传热量。 高辐射覆层能够有效提高焦炉蓄热室格子砖的蓄热性能同样获得实验验证。研究人员将焦炉生产现场的蓄热室格子砖切割取样,涂覆高辐射覆层材料与未涂覆的两个可比试样放在同一电炉中加热测试。通过量热实验发现,蓄热室格子砖涂覆高辐射覆层后,耐材的发射率提高,单位蓄热量平均提高约20%。根据基尔霍夫定律,材料表面的发射率等于吸收率,因此有覆层格子砖的吸收率和吸热速度的提高,意味着相同时间内焦炉蓄热室蓄热量和蓄热能力的提高。研究人员的实验结果表明,高辐射覆层技术可以提高耐材表面的发射率,提升燃烧室的传热效能和蓄热室蓄热效果,从而有效提高焦炉的热效率,降低炼焦耗热量,实现焦炉的节能减排和降耗增效。 高辐射覆层技术应用于焦炉的实验室试验和传热机理研究较为成熟后,2009年山钢集团济钢新建的8号顶装焦炉成为第一个工业应用高辐射覆层技术的焦炉。2011年11月份,该技术又在酒泉钢铁集团公司新建的5号捣固型焦炉上进行了应用,两家企业均有一座未使用高辐射覆层技术的同类型焦炉于同期分别投产运行,并由安徽工业大学焦化专家、企业技术人员和山东慧敏科技的技术人员共同进行了对比应用测定。测试结果表明,济钢8号焦炉运行3年时间,节约煤气用量5.08%;在立火道标准温度一样的情况下,煤饼中心温度提高63℃;炉窑整体效率提高4.0%;炼焦耗热量降低121.8千焦/千克湿煤(7%H2O),焦炉提高了两个等级,每年产生直接经济效益583.6万元,CO2排放量年减少3546吨。酒钢5号焦炉应用高辐射覆层技术一年以来,节约煤气420.48万立方米,节能率为3.32%,炼焦耗热量降低了81.8千焦/千克湿煤(7%H2O),并且提高了两个等级,CO2排放量减少2609吨。 据不完全统计,我国现有焦炉2700座,年产焦炭4亿吨,消耗焦炉煤气750亿立方米。有关专家预测,如果全部采用高辐射覆层技术,按照节约能耗3%保守测算,一年可节省煤气22.5亿立方米,节能降耗17亿元以上,减少CO2排放量约140万吨。 山东慧敏科技公司的《高效蓄热体覆层材料生产新工艺及其在大型高炉热风炉和焦炉的应用示范》作为“十二五”国家科技支撑计划课题已正式立项启动。课题完成后,高效蓄热体覆层材料的各项性能指标将进一步提升,山东慧敏科技将形成高效蓄热体覆层材料的自动化生产线吨的生产能力,为国内外钢铁和焦化行业的节能减排作出更大的贡献。http://www.912654.cn/http://gd.mm198.com/forum.php?mod=viewthread&tid=219358&extra=http://www.taolutv.com/forum.php?mod=viewthread&tid=189&pid=131676&page=237&extra=page=1http://www.yyq1234.com/forum.php?mod=viewthread&tid=65673&extra=武汉哪个癫痫病医院看的最好西安治疗癫痫的专业医院哪家好郑州癫痫病护理武汉癫痫病专科哪里好
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