背景技术
工业热工窑炉是能耗大户,占到我国能耗总量的25%,但其热效率仅有30%左右,红外辐射涂料是解决该问题的有效途径。这是因为,对于以辐射传热为主的不同工业炉,通过在窑炉内壁涂覆红外辐射涂料,能提高炉内参与辐射传热的物体表面辐射系数,有效地改善炉内传热过程,达到节能、增产与提高产品质量的目的。而且成本低,见效快,施工简便、快捷,不受窑炉具体形状的限制,是一种适于广泛推广应用的节能手段。
红外辐射涂料的主要成分是辐射粉体基料,其作用是提供高辐射性能。目前红外辐射粉体基料主要是金属氧化物的复合物和碳化物,其中SiC粉体是目前为止发现的唯一一种在700℃以上发射率超过0.8的物质,并且其辐射率随温度变化较小,是一种广泛使用的辐射粉体基料。近年来的理论研究与实际应用都表明,高辐射率节能涂料的纳米化可以进一步提高涂料的发射率与吸收率,从而带来更加显著的节能效果。
中科院唐山中心在理化所研究基础上,采用铝掺杂纳米碳化硅为主要辐射基料,同时选择适当的粘结剂、外加剂等成分,采用先进的加工工艺,使涂料的粒度在100纳米到5微米之间,研究制备了600℃下红外辐射率达到0.87的纳米碳化硅红外辐射涂料。中科院唐山中心现已组建成立唐山晟科陶瓷制品有限公司。
涂料特点
- Ø 高辐射率:采用高辐射率纳米SiC为主要辐射粉体,同时合理调配其他辅料,涂料的法向全发射率达到0.87,对温度的依赖性较小,因此可以在很宽的温度区域内发挥节能效率,即使在1350℃仍可维持稳定的辐射。
- Ø 适用性广:适用于电阻炉、燃气炉、燃油炉等,可广泛应用于钢坯加热炉、连续淬火炉、锻造炉、陶瓷炉、耐火材料烧结炉等。
- Ø 保护墙体:涂料在1000℃以上时,会烧结成金属瓷釉状,固化在热材料表面,不易剥落,对耐火砖、浇注料起到了很好的保护作用,大幅度延长了炉衬的使用寿命。
- Ø 阻止落尘:采用复合粘结剂,经过烧结,使炉墙表面形成坚固的烧结层,解决了掉渣落脏问题。
- Ø 无挥发:采用低挥发的粘结剂和辐射基料,在窑炉使用中不会产生挥发物,不会对产品造成污染。
技术指标
耐火度(最高):1350℃
使用范围:耐火砖、浇注料等耐火材料(陶瓷纤维除外)
PH:10-12
全波段法向辐射率≥ 0.87
储存期:6个月以上
主要用途
主要应用于不直接接触熔体的各种高温工业炉窑,如冶金热风炉、轧钢加热炉、均热炉、陶瓷炉等。将涂料涂刷于炉衬内壁,有效提高炉衬的黑度,通过涂层热能吸收和红外辐射,改善炉内热交换、提高炉膛内温度场强及均匀性、使燃料燃烧更加充分,达到增加热效率、减少能耗、节约能源和保护炉衬、延长炉衬使用寿命、环保等目的。
保存方法及运输
以浆状或膏状桶装出厂,在运输装卸时,均应轻拿轻放。储存温度:4℃以上,40℃以下。包装好的涂料应放在阴凉处保存,严防受冻、暴晒,常温可存放6个月。
施工方法
施工简便,一般不需对工业炉基体进行特殊的改造与检修处理便可进行正常的涂料施工。施工时,先将作业面仔细清理吹扫干净,并保持干燥状态。可采用手工涂刷或机械喷涂施工。涂料使用时,应搅拌均匀后使用。机械喷涂时使用压缩空气或氧气瓶(工作压力0.4~0.5MPa)通过喷枪将涂料均匀喷涂在工作面上。无气源时,亦可用毛刷直接涂刷。涂层厚度一般不超过1.0mm,耐火砖及耐火混凝土则可喷涂稍厚,视炉膛材质及使用时间的不同以每平方米喷涂0.5-2kg为宜。