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稀土熱障輻射涂料已實現產業化
2024/3/14 19:10:57 來源:中國有色金屬報 【字體:大 中 小】【收藏本頁】【打印】【關閉】
核心提示:日前,內蒙古科技廳信息顯示,包頭稀土高新區一科研團隊在新型耐火材料制備上獲得重大突破。據介紹,這種新材料的誕生可為我國工業窯爐的節能降耗提供更好選擇。 據內蒙古科技大學兼日前,內蒙古科技廳信息顯示,包頭稀土高新區一科研團隊在新型耐火材料制備上獲得重大突破。據介紹,這種新材料的誕生可為我國工業窯爐的節能降耗提供更好選擇。
據內蒙古科技大學兼職教授和碩士研究生導師郝先庫介紹,工業窯爐是我國耗能大戶,約占全國總能耗的25%,與發達國家的工業窯爐相比,平均熱效率要低20%左右,浪費的能源相當于2億噸標準煤,巨大的能源浪費,嚴重制約著高溫窯爐行業的健康發展。
眾所周知,基爾霍夫定律揭示出材料的吸熱率與發射率相等,當物體表面的發射率提高后,吸收熱量的能力也相應提高。斯蒂芬-玻爾茲曼定律進一步闡述了物質發射率對于吸放熱能力的影響,提高物體的發射率,可強化輻射傳熱能力。如物體表面發射率為0.7,采用高輻射覆層節能技術后,表面發射率提高至0.9以上,理論上可提高傳熱量20%以上。
“綜上所述,在高溫環境中,提高物質的發射率可大幅增加物質的吸放熱能力,隨之縮短被加熱對象的受熱時間,實現節能增產增效。”郝先庫說。
根據以上理論,包頭稀土研究院與安德稀耐新材料有限公司(以下簡稱安德稀耐)成立聯合實驗室,集中研發稀土熱障輻射涂料,通過添加氧化鑭鈰等高熵元素,增加耐火材料的熵值,提高耐火材料的熱穩定性和機械性能。目前,研發團隊已完成稀土熱障輻射涂料產品的實驗室開發、中試生產和產品試用。
“稀土熱障輻射涂料的紅外法向全發射率大于0.95,常溫下導熱系數小于等于0.5W/m·k,涂覆于爐體內壁,可改善爐內溫度場強及均勻性、提高反應效率。”安德稀耐技術負責人諶禮兵說,由于具有較高的發射率及較低的導熱系數,因此爐膛內部熱輻射能力增強,促進被加熱工件的輻射熱吸收,減少熱量通過爐壁及煙氣的散失,進一步降低燃氣用量,實現窯爐的節能降耗。
作為稀土熱障輻射涂料的中試生產線之一,包頭稀土高新區企業利晨科技對其1#窯內預熱段及燒成段磚襯噴涂熱障輻射材料。經過近5個月的生產報表統計分析,項目實施前產品電力單耗為1.94kWh/kg,項目實施后節電量0.32kWh/kg,預計年度節電約32萬kWh。
安德稀耐董事長、總經理王計平表示,近期稀土熱障輻射涂料等相關產品已獲得12項發明專利授權,并在西林建龍、磐石建龍、金蒙稀土、威豐磁材等10余家企業的熱風爐、隧道窯、輥道窯應用,綜合節能率均在10%以上。且依托該材料,安德稀耐已開始建設年產12萬噸鑭鈰應用稀土新材料轉化基地,完全達產,預計年銷售億元以上。(李寶樂)
轉自:中國有色金屬報
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