高溫爐膛內壁輻射增強技術與材料研究.pdf

1、高溫窯爐是工業(yè)加熱的關鍵設備,在冶金、化工、水泥、發(fā)電、玻璃、陶瓷等各個行業(yè)使用廣泛,但能耗高、污染大是高溫窯爐相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的巨大挑戰(zhàn),我國現(xiàn)有節(jié)能技術與發(fā)達國家相比還很落后,尤其是高溫窯爐的熱能利用率有待大幅度地提高。因此,采用新技術、新工藝、新材料進一步提高窯爐內熱效率成為研究熱點。本文將高發(fā)射率材料制備技術與輻射增強技術相結合,有效提高了高溫窯爐的熱效率。主要工作包括以下幾個部分:
　　(1)利用高溫窯爐熱輻射模型,通過

2、計算軟件對窯爐內壁不同表面結構的輻射特性進行仿真,提出輻射增強的爐壁表面設計方案,給出了一種非緊密蜂窩形結構設計對輻射增強具有極佳的效果。
　　(2)從增強爐壁表面紅外輻射以提高熱效率的理念出發(fā),選用鐵礦渣為基體材料,添加多種金屬氧化物,經(jīng)球磨、高溫燒結等工藝,獲得了一種以尖晶石結構為主的紅外高發(fā)射率粉體材料,與研制的Si-基膠體材料配合使用,得到了一種廉價的紅外高發(fā)射率涂層材料,紅外發(fā)射率高達0.91,耐火度為1150℃。將此高

3、發(fā)射率涂層材料用于鋼化玻璃工業(yè)窯爐節(jié)能改造,取得了較好的節(jié)能效果。
　　(3)為結合高發(fā)射率材料的研發(fā),我們還開發(fā)了簡易的紅外發(fā)射率測試裝置和多用途的節(jié)能效率測試高溫爐,在高發(fā)射率材料研發(fā)與應用測試中起到了關鍵作用。
　　本論文的研究結果表明,紅外高發(fā)射率材料與合理的表面結構設計是高溫窯爐輻射增強從而達到節(jié)能效果的有效途徑,這對高溫耐火材料的研發(fā)和高溫窯爐節(jié)能改造具有重要意義。證明該復合材料節(jié)能效果顯著,使用壽命長,適合各種