1. 技术名称

工业加热炉炉膛强化辐射传热节能技术

2. 适用范围

冶金行业的步进式、 推钢式轧钢加热炉、 冷轧生产线的热处理炉等， 以及机械行业汽车制造厂、 机械厂等企业制作钢制零件的正火、 退火、 淬火等工艺需要的各种热处理炉：箱式炉， 台式炉； 铸造厂的铸件退火炉； 锻造加热炉等。

3. 技术内容

3.1 技术原理

热辐射体是根据传热学原理， 采用高新技术材料制作而成， 通过增加炉膛有效辐射面积、 提高炉膛表面发射率和调控热射线方向定向辐射传热功能， 达到节约燃气、 降低碳排放的效果。 节能元件先吸收炉气热量， 在自身向外进行辐射传热过程中， 使原来炉膛内部漫发射状的热射线具有了一定的方向性， 使之更集中射向钢坯， 增加了钢坯辐照度， 提高了传热效率。

图 1 热射线方向调控示意

3.2 主要创新点

（ 1） 热辐射体元件能够同时提高炉壁发射率， 增加炉壁有效辐射面积， 增加热射线到位率， 能够强化炉膛和工件之间的传热过程， 提高炉子加热能力和产品加热质量， 与同类技术相比节能效果好， 使用寿命长。

（ 2） 不改变炉子原结构， 节能元件采用特制专用高温胶泥与炉壁烧结一体， 冷态时简单方法固， 工作温度上限 1450℃，牢固耐用。

4. 节能与温室气体减排效果

使用新型热辐射体节能率指标可以达到 8%～ 10%甚至以上， 项目寿命可达到 5 年以上。

以产能 160 万 t/a、 吨钢煤气消耗 270m3 加热炉为例， 采用强化热辐射节能技术改造后， 节能率可达到 10.1%， 年可产生节能效益 436.31 万元， 节约标煤 4674.86tce， 减少 12245.88tCO2。

5. 技术示范情况

国内很多钢厂均已采用了该技术， 如宝钢、 邯钢、 唐钢、舞钢、 安阳新普、 潍坊特钢、 后英钢铁、 石横特钢等， 可以达到降低燃料消耗、 提高小时加热能力、 降低氧化烧损的效果。

福建福欣特殊钢有限公司热轧卷板 2#加热炉强化热辐射节能改造项目， 炉型为端进端出常规燃烧步进梁式加热炉（ 炉子有效长度： 49.5m， 内宽： 12.7m， 燃料为热值 8842kcal/m3 天然气， 燃料单耗： 41m3/t 钢）。

主要技改内容： 在不改变炉子原结构的前提下， 在炉顶、侧墙上加热安装辐射体， 增大炉膛辐射换热面积， 提高炉衬黑度， 对炉衬和钢坯之间辐射传热角度进行改善调整， 从而增强炉膛和钢坯之间的辐射传热， 提高热量利用效率， 取得降低燃料消耗的效果。 按单炉年加热钢坯 75 万 t， 每年节能效益 2090t标煤。

6. 投资估算

该技术采用“合同能源管理” 模式， 按照节能验收指标，与客户按合同约定比例分享节能收益， 可做到客户零投资， 无风险。

7. 投资回收期

该技术投资回收期约 8～ 12 个月。

8. 技术成果转化推广前景

强化热辐射技术的节能效果明显， 其安装实施具有短平快的特点， 不需对原炉膛结构进行任何改动， 在加热炉计划内停炉检修期间即可实施， 不影响生产。 更主要的是其节能原理不同于现有的加热炉节能技术， 开辟了加热炉节能技术的新途径，在使用了热送热装、 无头轧制、 蓄热燃烧技术等基础上再节能10%以上。 钢加工工序能耗 80%以上用于加热工序， 该技术有较大的推广潜力