高溫爐膛內(nèi)壁輻射增強(qiáng)技術(shù)與材料研究.pdf

1、高溫窯爐是工業(yè)加熱的關(guān)鍵設(shè)備,在冶金、化工、水泥、發(fā)電、玻璃、陶瓷等各個(gè)行業(yè)使用廣泛,但能耗高、污染大是高溫窯爐相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的巨大挑戰(zhàn),我國(guó)現(xiàn)有節(jié)能技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)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(shù)、新工藝、新材料進(jìn)一步提高窯爐內(nèi)熱效率成為研究熱點(diǎn)。本文將高發(fā)射率材料制備技術(shù)與輻射增強(qiáng)技術(shù)相結(jié)合,有效提高了高溫窯爐的熱效率。主要工作包括以下幾個(gè)部分:
　　(1)利用高溫窯爐熱輻射模型,通過(guò)

2、計(jì)算軟件對(duì)窯爐內(nèi)壁不同表面結(jié)構(gòu)的輻射特性進(jìn)行仿真,提出輻射增強(qiáng)的爐壁表面設(shè)計(jì)方案,給出了一種非緊密蜂窩形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)輻射增強(qiáng)具有極佳的效果。
　　(2)從增強(qiáng)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?zé)Y(jié)等工藝,獲得了一種以尖晶石結(jié)構(gòu)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(jià)的紅外高發(fā)射率涂層材料,紅外發(fā)射率高達(dá)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(jié)合高發(fā)射率材料的研發(fā),我們還開(kāi)發(fā)了簡(jiǎn)易的紅外發(fā)射率測(cè)試裝置和多用途的節(jié)能效率測(cè)試高溫爐,在高發(fā)射率材料研發(fā)與應(yīng)用測(cè)試中起到了關(guān)鍵作用。
　　本論文的研究結(jié)果表明,紅外高發(fā)射率材料與合理的表面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是高溫窯爐輻射增強(qiáng)從而達(dá)到節(jié)能效果的有效途徑,這對(duì)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(fù)合材料節(jié)能效果顯著,使用壽命長(zhǎng),適合各種