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                如何采用熱導率高↘的致密耐火彩神8官网,提高熱效率?

                發布日期: 2019-12-02 09:54:50    閱讀量(111)    作者:劉梓明

                對於隔火焰的爐窯、換熱器以及匣⊙缽、坩堝等熱容器,采用高熱導率的耐火制品(與前敘的低熱汙率隔熱彩神8官网正好相反),可以提高熱效率,節能環保。用以下實例具體說明。

                1、焦爐用高熱導率矽磚

                眾所周知,砌築焦爐所用的耐火彩神8官网是以矽磚為主,約占全部耐火彩神8官网的70%。焦爐燃燒室的熱量通過矽磚砌的爐墻傳到炭化室中,在加熱■溫度和爐墻厚度不變情況下,在相同觸煤面積,相同時間,高熱導率矽磚傳遞的熱量比普通矽磚多。所以在保證炭化室溫度不變的情況下,高熱導率矽磚的燃燒室內火焰溫度可以低一些,所需燃料量也減少,排放到大氣中的氮氧化物也必然減少。因此,高熱導率矽磚能使焦爐生產節能環保。提高焦爐生產率是一貫正確的目標。高熱導率矽磚能●將燃燒室煙氣的熱量加速傳遞給煉焦煤,從而縮短炭化時☆間和提高焦爐產量。據測算:一座寬44cm的炭化室,隔墻厚11cm,當矽磚熱導率為1.867W/(m·K)時,加熱溫度為1349℃時,焦爐生產率為9.8kg/(m2·h),當熱導率提高到2.092時,其他條件相同,焦爐生產率可提高10%,如果熱導率提高到2.904W/(m·K),則生產率可提高50%。為此≡要減薄燃燒室與炭化室之間的隔墻厚度,以前厚度125mm左右,現代化焦爐已◎把隔墻厚度減為95mm,甚至為70mm。據了解:某耐火彩神8官网公司研制的高@ 熱導率(2.4W/(m·K))矽磚及節能環保型爐門磚,使爐墻厚度僅為70mm,較普通矽磚熱效率提高30%,由於產品具有強↙度高,保溫性能好,耐性強,熱膨脹率低,熱震穩定性好和抗滲透侵蝕性優異等特性,焦爐的密封性、成焦@ 率以及炭化室利用率都大幅度提高,主要表現為:沒有焦炭煙塵排放,沒有焦油從整體預制件爐門磚處滲出,解決了一直以來的冒煙、冒塵和漏煤氣問題,延長爐門框架使用壽命。由於密封效果好,可使煉焦中廢物及汙染物充分回收利用,以提高效益,減少汙染。其次是減少維護和修理,降低爐※門厚度,在增大炭化室空間並提高煉焦爐利用率的基礎上,對爐內溫度起到保溫節能效果。

                2、高熱導率高溫陶瓷熱交換器

                各種爐窯等熱工設備在加熱過程中排放大量的燃燒廢氣√,帶走熱工設備一半以上的熱量,排放煙氣越高,造成的熱氘損失也︽就越大,浪費大量能源。如果將這部〇分廢熱回收利用,既節約大量燃料∞,又減輕對環境的汙染。通常是在熱工設備的煙氣出口安裝◢熱交換器,利用煙氣余熱預熱燃燒所需的空氣。回收煙氣余熱是一項重要的節能途徑。熱交換器的節能效率主要取決於制造熱交換器的彩神8官网。金屬熱交換器使用溫度低,壽命不長。高溫陶瓷熱交換器具有耐高溫抗◥腐蝕的特點,特別是碳化矽質陶瓷熱交換器,熱導率高(熱導率僅次於金屬),高溫強度高,抗熱震性好,把它放置在煙道出口溫度較高的地方,不像金屬那樣要摻冷風及高溫保護。當熱工設備溫度1250~1450℃時,煙道出口1000?1300℃,換熱器回收余熱溫度可達450?750℃。將回收的熱空氣送至爐窯,與燃氣形成混合氣進行燃燒,可節能35%~55%。我國這方面的工作進展還比較緩慢,應該加強這方面的工作。

                按材質選擇,C、BN、SiC、BeO、MgO和Al2O3等均為優良的高熱導耐火彩神8官网,同時還具有耐高溫、抗化學侵蝕、抗熱震性能好等,在許多工業部門有廣泛應用。如在馬弗式隧道窯用高導熱碳化矽板,把被燒的陶瓷制品與火焰隔開;熔融金屬用的石墨或◎碳化矽坩堝,熱量通過坩堝壁傳入金屬熔@ 體,利用石墨或碳化矽彩神8官网的高熱導率特性。從對能源的有效利用來說,這些彩神8官网有許多重要用途,如用做各種高溫爐的爐管、爐襯、熱電偶保護№套管等。

                3、高輻射耐火彩神8官网的節能♀環保

                (1) 高輻射節能耐火塗料

                在熱工爐窯中,爐襯對爐內的熱交換起主要作用。燃燒產生的熱量主要以輻射和對流方式傳∩遞給被加熱物體。在低溫階段,以對流傳熱為主,高溫階段(800℃以上)則以輻射傳熱為主,隨溫度升高,輻射傳熱作用越來越♀大,由內襯傳遞給被加熱物體的熱①量占其總換熱量的60%。因此,增強爐襯對被加熱物體的輻射,可以有效提高爐窯的熱效率。由此可見,內襯耐火彩神8官网的輻射能力越高,傳給被加熱物體的能量也就越多。可是一般耐火彩神8官网的輻射能力都很小,對輻射傳熱不利,因此需用一些具有耐高溫並具有高輻射能力的彩神8官网配制的塗料,塗刷爐壁的內表面,以提高爐壁的黑度,增強對加熱物體的輻射能力,從而達到節能的目的。目前常用的有碳化↑矽質高輻射塗料,是采用極細∮的SiC粉末加水和結合》劑混合配制而成,能耐1650℃高溫,可用塗刷或噴塗法塗於各種耐火彩神8官网內襯上,既可塗在耐火磚內襯上,也可塗在耐火可塑料及耐火纖①維內襯表面上。熱工設備內壁塗刷碳化矽質高輻射塗料後,內襯內表∏面的黑度(輻射率)提高至接近SiC的黑度,因而提高了內壁吸收輻射熱量和向被加熱物體輻射熱量的能力,從而實現節約能源及提高加熱速度的目的。其次還有SiC-ZrO2系高▲輻射塗料、SiC-Al2O3系高輻射塗料、氧化鐵質高輻射塗料等。高輻射塗料的適用範圍和使用效果取決於熱工設備的加熱方式和采用燃料的品種質量。高輻射節能耐火塗料僅對使用常規燃料,如煤氣、天然氣、燃油╲和煤的熱工設備,通過提高內壁的輻射能力實現節能效果。而對】采用電能加熱的爐窯,耐火塗料達不到預期◆效果。使用氣體燃料的熱工設備使用高輻射節能耐火塗料的節能效果最佳。由於高輻射節能耐火塗料可加快加熱過程,縮短加熱時間,因而在間歇式加熱設備中使用節能效果更為顯◣著。

                (2)高反射節能耐火塗料

                當爐壁表面溫度很高時,改變爐壁表面的反射率對傳熱過程的影響〗不大。可是在溫度較低時,爐壁表面的反∑ 射率就很重要了,並且與從爐壁經傳導損↑失的熱量和熱源經對流傳給爐壁的熱量的相對值大小有關。如果從爐壁通¤過傳導損失的熱量比熱『源通過對流傳給爐壁的熱量多得多,那麽高反射率爐壁表面就可使從爐壁表面反射回※爐膛內的熱量增加。不同類型加熱爐加熱到800℃所需時間的模擬計算結果,采用高反射爐壁,可以大大縮短被加熱物件的加熱時間,尤其以氣體燃料的加熱爐更顯著。以①碳化矽棒加熱的電爐,采用高反射率爐壁時,從▆開始加熱到保溫時間,約可節約10%的能耗。高反射節能耐火塗料的材質一般☆為氧化物基彩神8官网。(原文作者:徐平坤)

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