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高辐射覆层技术在高炉热风炉和焦炉上的应用

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登记号:G20175421

所属行业:制造业

学科分类:材料科学其他学科;

关键词: 焦炉 制备工艺 高辐射覆层材料 辐射传热 高炉热风炉蓄热体

绿色分类:工业节能;

  • 基本信息
成果名称: 高辐射覆层技术在高炉热风炉和焦炉上的应用
成果登记号: G20175421 学科分类: 材料科学其他学科;
绿色分类: 工业节能; 项目关键词: 焦炉  制备工艺  高辐射覆层材料  辐射传热  高炉热风炉蓄热体
推荐单位:

成果所处阶段:
合作方式: 成果所属行业: 制造业
国家/地区: 山东 知识产权: 其他
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1.主要技术内容:高辐射覆层技术是一项用于炼铁、焦化的节能技术。本技术是将高发射率材料涂覆于高炉热风炉及焦炉蓄热体和焦炉燃烧室内壁表面,以提高高温传热材料表面的发射率,达到强化高温环境下固体表面与非透明介质(气体)间的辐射传热,提高蓄热体表里温差(温度梯度),提高传热效率和蓄热量,降低排烟平均温度,减少能量损失,提高炉窑的热效率和工作效率之目的。(1)主要内容:①研发了用于热风炉格子砖的,含有纳米微米颗粒的低粘度高辐射覆层材料配方,发射率从0.6-0.8提高到0.9以上,并进行了覆层材料高温稳定性的研究;②研制成功纳米微米颗粒的低粘度高辐射覆层材料的制备工艺;③开发了降低耐火材料表面张力的,用于覆层涂覆前处理的材料及使用方法,建立了施工工艺流程,形成覆层与耐火材料基体渗态结合,保证了覆层不脱落的岩相组织结构;④进行了覆层对耐火材料物理力学性能和传热性能影响的研究;⑤研究确定了最佳涂覆位置;⑥进行了高炉灰对蓄热体表面及覆层材料的发射率影响研究;⑦进行了高炉热风炉和焦炉的工业应用研究;⑧完成了复杂通道内传热机理研究和透明--非透明介质中强非稳态下的气-固相传热过程及工业应用数值模拟。(2)特点:①利用高发射率材料覆层提高蓄热体辐射传热效率,发明了表面具有高辐射覆层的新型复合蓄热体结构,并成功应用于工业生产。经过十年的系列研究,形成了一套完整的高辐射覆层技术,验证出一个全新的表面具有高辐射率覆层的蓄热体传热机理,开创了高温高效传热新思路,丰富了传热学理论,为今后传热材料理论的发展建立了新的分支。②采用超细粉技术和界面改性技术(减小耐材基体表面张力),使覆层致密并与基体形成渗态结合,利用特制高温胶解决了高辐射材料在高温下脱落而不能实现工业化应用的世界性难题;③覆层提高蓄热体表面发射率的同时,改善了耐火材料的物理性能。同时,致密的覆层保护耐材基体不受侵蚀,可防止格子砖渣化,提高其使用寿命;④利用高辐射覆层提高炉窑热效率,节能减排效果明显,一次投资低,无运行成本,简单易行。2.授权专利情况:高辐射覆层技术是山东慧敏公司自主研发的节能技术,已在涂料的的制备方法、施工工艺和覆层复合蓄热体结构及覆层在焦炉上应用获国家发明专利4项,俄罗斯专利1项,日本专利1项。3.技术经济指标:高炉热风炉应用高辐射覆层技术后,蓄热量提高10%以上,可提高风温10℃以上,或节约煤气5%以上;在焦炉应用高辐射覆层技术后节能3%以上。降低炼铁成本和炼焦成本。4.应用推广及效益情况:目前,高辐射覆层技术已在50余家钢铁企业314座高炉热风炉和焦炉上应用,共实现节焦94.9万吨节约资金29.7亿元,减少CO<,2>排放227.8万吨。高辐射覆层技术已引起全世界炼铁界的关注。世界著名钢铁公司ArcelorMittal加拿大Dofasco厂的2座高炉热风炉、Arcelor Mittal波兰SA克拉科夫项目2座高炉热风炉已应用高辐射覆层技术。日本新日铁、美国美钢联已派专业人员来我公司考察,韩国浦项已邀请我公司人员前去进行了技术交流,均准备采用本技术。
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