高温远红外节能涂料在铸管热处理炉上的应用

李旭生，夏方乾，许仲德，刘希山，刘乃慧

（张店钢铁总厂，山东 淄博255007）

摘　要：张钢采用高温远红外节能涂料喷涂铸管热处理炉衬表面，运行表明，炉膛温度提高50℃左右，炉体寿命延长1倍，天然气消耗平均降低11m³/t，取得较好的经济效益。
关键词：节能涂料；热处理炉；炉衬；喷涂
中图分类号：TQ175.75⁺3　　 文献标识码：B　　 文章编号：1004-4620（2005）02-0062-01

1 前 言

　　张店钢铁总厂（简称张钢）铸管公司年产球墨铸铁管6万t，球墨铸铁管热处理炉有效面积为43.0m×7.1m，热处理工艺温度为（1050±10）℃，于2003年3月投入运行，使用燃料为天然气。运行期间，吨管热处理单耗天然气在100m³ 左右，而天然气价格为1.8元/m³，能源消耗费用在铸管成本中占较大比重，低耗高效已成为企业生存竞争的关键。为节约能源，降低生产成本，增强铸管产品的市场竞争力，2004年1月在铸管热处理炉衬内壁表面喷涂高温远红外节能涂料，以提高炉衬内壁黑度及强化热处理炉内热交换条件。

2 节能机理

　　在高温火焰炉内，存在着导热、对流、辐射三种传热方式。被加热物体所吸收的热量主要是以热辐射的方式进行。辐射传热量除了与辐射体绝对温度的4次方成正比外，还与炉衬内壁黑度的大小有关。在同等温度工况条件下，提高炉衬内壁的黑度能强化炉膛内热交换条件，提高炉子的热效率。
　　高温远红外节能涂料是采用纳米粉体超细化技术处理的耐火粉、增黑剂和特制粘结剂、悬浮剂等材料组成的一种具有高辐射率的混合物。喷涂了高温远红外节能涂料的炉衬吸收了炉气的热量后，再以电磁波的形式放出辐射能给被加热工件，使炉膛内温度分布均匀。随着炉衬内壁辐射率的提高，传递给被加热工件的热量增加。

3 性能与施工要求

　　高温远红外节能涂料性能见表1。

表1 高温远红外节能涂料性能

 2004年1月5日，张钢对铸管热处理炉加热段、保温段炉衬内壁喷涂了高温远红外节能涂料。施工工艺流程：施工准备——炉壁炉顶清灰——涂刷前处理液——喷涂节能涂料——工程验收。
　　施工前，将热处理炉炉衬内壁及炉顶的灰尘用压缩空气清理干净，以确保节能涂料与炉衬内壁有良好的附着性；然后在热处理炉炉衬内壁喷涂一层特制的处理液；待炉衬表面干燥后，用喷枪将涂料均匀喷涂在炉衬内壁与炉顶上，之后自然干燥。

4 应用效果

　　铸管热处理炉喷涂高温远红外节能涂料后，于2004年2月投入运行，2004年2～4月仍使用天然气为燃料，5月份改用高炉煤气。表2为喷涂前后指标对比。

表2  喷涂前后退火炉指标对比

　　喷涂处理后，效果如下：（1）铸管热处理炉炉膛内火焰均匀，火焰与被加热件铸管间的辐射热量提高。经观察，喷涂后与喷涂前相比，铸管退火时炉膛内火焰弥散程度好，火焰温度分布均匀，炉膛温度提高50℃左右，天然气消耗平均降低11m³/t。（2）热处理炉炉体使用寿命延长。使用高温远红外节能涂料以来，涂层完好无损，不开裂，不剥落，与炉体附着力强，有效地保护了炉体，延长了炉体寿命1倍。（3）提高炉子热效率10%~15%。
　　铸管热处理炉喷涂微米远红外节能涂料使用期为12个月，在试用期内，随着使用时间的延长，节能效果逐渐衰减。分析认为，在12个月的使用期内，平均节能率10％是可以达到的。按铸管热处理炉每月退火产量3000t，天然气价格1.8元/m³，喷涂前天然气单耗100.99m³/t，年平均节能率10％计算，喷涂后与喷涂前相比，年节约天然气363564m³，费用为65.4415万元，扣除喷涂费用，年经济效益约为61.6万元。

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