一、ZS-1061耐高溫遠(yuǎn)紅外輻射涂料說(shuō)明書(鋼廠熱風(fēng)爐蓄熱體用紅外高溫節(jié)能涂料)
(一)產(chǎn)品簡(jiǎn)介
ZS-1061耐高溫遠(yuǎn)紅外輻射涂料是北京志盛威華化工有限公司自主研發(fā)的特種節(jié)能涂料,采用納米復(fù)合陶瓷技術(shù),以過(guò)渡族元素氧化物、氧化鋯、稀土氧化物(Y?O?等)為核心成分,經(jīng)高溫?fù)诫s形成穩(wěn)定固溶體結(jié)構(gòu)。產(chǎn)品兼具高輻射系數(shù)與優(yōu)異耐高溫性能,可通過(guò)強(qiáng)化遠(yuǎn)紅外輻射傳熱,顯著提升工業(yè)窯爐熱效率,同時(shí)對(duì)爐體蓄熱部件形成有效防護(hù),是鋼鐵、陶瓷、電力等行業(yè)實(shí)現(xiàn)降本增效、綠色轉(zhuǎn)型的核心材料。
(二)核心技術(shù)參數(shù)
耐溫范圍:可承受1800℃高溫,在800℃以上高溫環(huán)境下性能穩(wěn)定,適配熱風(fēng)爐、加熱爐等高溫工況。
遠(yuǎn)紅外輻射性能:遠(yuǎn)紅外波段(0.76-20μm)平均發(fā)射率≥0.90,在1-5μm關(guān)鍵波段輻射能力突出,可精準(zhǔn)匹配鋼坯等工件的熱量吸收特性。
物理力學(xué)性能:涂層硬度6-7H,附著力強(qiáng),抗熱震性優(yōu)異,能承受頻繁升溫降溫循環(huán),不易龜裂脫落;成膜后結(jié)構(gòu)致密,具備良好的耐磨性與耐腐蝕性。
環(huán)保與施工特性:純水性配方,零VOC排放,綠色環(huán)保;施工便捷,可采用刷涂、噴涂或浸蘸方式作業(yè),干燥時(shí)間≤4小時(shí),總固含量≥60%。
常規(guī)規(guī)格:20公斤/桶,保質(zhì)期1年,顏色為淺綠色,密封儲(chǔ)存于陰涼干燥處即可。
(三)工作原理
在高溫環(huán)境下(800℃以上,熱傳遞以輻射為主,占比超90%),涂料中的特殊成分可高效吸收爐膛內(nèi)火焰與煙氣的熱能,將其轉(zhuǎn)化為波長(zhǎng)集中在1-5μm的連續(xù)遠(yuǎn)紅外輻射能。該波段輻射能穿透力強(qiáng),可直接作用于工件或蓄熱體表面,促使其分子能級(jí)躍遷,實(shí)現(xiàn)快速、均勻受熱,大幅提升熱交換效率。同時(shí),高發(fā)射率涂層能優(yōu)化爐膛燃燒環(huán)境,促進(jìn)燃料充分燃燒,減少化學(xué)燃燒損失,降低污染物排放;致密涂層可隔絕高溫?zé)煔馇治g,延長(zhǎng)蓄熱體與爐襯使用壽命。
(四)適用場(chǎng)景
廣泛適用于鋼廠高爐熱風(fēng)爐、步進(jìn)加熱爐、蓄熱式加熱爐的格子磚、蓄熱球、爐體內(nèi)壁等部位;同時(shí)可應(yīng)用于陶瓷輥道窯、電廠鍋爐水冷壁、石化裂解爐等各類高溫工業(yè)窯爐,實(shí)現(xiàn)節(jié)能與設(shè)備防護(hù)雙重效益。
二、ZS-1061涂料在鋼廠熱風(fēng)爐上的應(yīng)用案例(鋼廠熱風(fēng)爐蓄熱體用紅外高溫節(jié)能涂料)
(一)案例概況
某大型鋼鐵企業(yè)擁有2座5500m3高爐系統(tǒng),配套4座熱風(fēng)爐及2座預(yù)熱爐,此前存在熱風(fēng)爐熱效率偏低、蓄熱體損耗快、燃料消耗量大等問(wèn)題。為破解上述困境,企業(yè)采用ZS-1061耐高溫遠(yuǎn)紅外輻射涂料對(duì)熱風(fēng)爐及預(yù)熱爐高溫區(qū)硅質(zhì)格子磚進(jìn)行涂覆改造,項(xiàng)目于2021年2月啟動(dòng),歷時(shí)2個(gè)月完成施工,累計(jì)浸蘸蓄熱面積達(dá)12.2萬(wàn)m2,施工后經(jīng)國(guó)家工業(yè)建構(gòu)筑物質(zhì)量安全監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測(cè),各項(xiàng)指標(biāo)均符合技術(shù)協(xié)議要求。
(二)改造方案
結(jié)合熱風(fēng)爐工況特點(diǎn),重點(diǎn)對(duì)格子磚上部高溫區(qū)域(溫度1000-1300℃,強(qiáng)制加熱時(shí)可達(dá)1400℃)進(jìn)行涂覆處理。施工前對(duì)格子磚表面進(jìn)行清理,去除浮灰、油污及破損層,確保基底平整干燥;采用浸蘸方式使涂料均勻覆蓋格子磚表面,控制涂層厚度均勻,避免局部堆積;涂覆后隨爐緩慢升溫固化,使涂層完成固相反應(yīng)形成致密陶瓷層,保障與基底結(jié)合牢固,適應(yīng)高溫工況下的熱脹冷縮循環(huán)。
(三)應(yīng)用成效
1. 節(jié)能效益顯著,成本大幅降低
依據(jù)GB/T 31934-2015標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè),改造后蓄熱體蓄熱能力提升13.16%,熱風(fēng)爐熱效率顯著提高,預(yù)計(jì)每年可實(shí)現(xiàn)節(jié)能效益1350萬(wàn)元。項(xiàng)目一次性投資,無(wú)額外運(yùn)行及管理費(fèi)用,投產(chǎn)一年內(nèi)即可收回全部投資,受益期長(zhǎng)達(dá)12年以上。同時(shí),燃料燃燒充分性提升,大幅減少了煤氣消耗,進(jìn)一步降低了生產(chǎn)總成本。
2. 設(shè)備壽命延長(zhǎng),維護(hù)成本降低
致密涂層有效隔絕了高溫?zé)煔庵蠴、S、Cl等腐蝕物質(zhì)對(duì)格子磚的侵蝕,增強(qiáng)了格子磚的耐壓強(qiáng)度、抗高溫蠕變及抗熱震性能,減少了格子磚開裂、破碎及板結(jié)現(xiàn)象。對(duì)比該企業(yè)1號(hào)高爐2016年改造后的運(yùn)行數(shù)據(jù),涂覆涂料的熱風(fēng)爐蓄熱體使用壽命延長(zhǎng)25%以上,檢修周期從每3個(gè)月一次延長(zhǎng)至每6個(gè)月一次,耐火材料更換頻率降低50%,顯著減少了檢修停產(chǎn)時(shí)間與維護(hù)成本。
3. 環(huán)保達(dá)標(biāo)升級(jí),生產(chǎn)效率提升
涂層優(yōu)化了爐膛燃燒環(huán)境,燃料燃燒損失減少,CO?和NOx排放量顯著降低,助力企業(yè)達(dá)成環(huán)保減排目標(biāo),實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)轉(zhuǎn)型。同時(shí),蓄熱體吸熱與放熱速度加快,熱風(fēng)溫度穩(wěn)定性提升,間接縮短了后續(xù)工序的加熱周期,保障了生產(chǎn)連續(xù)性,整體生產(chǎn)效率得到進(jìn)一步優(yōu)化。
(四)案例延伸
該技術(shù)已在國(guó)內(nèi)外多家鋼鐵企業(yè)的多座高爐熱風(fēng)爐上成功應(yīng)用,涵蓋首鋼、寶鋼、馬鋼5800m3高爐、印尼德信鋼鐵5600m3高爐、鞍鋼5100m3高爐等超大型高爐系統(tǒng),均實(shí)現(xiàn)了熱效率提升、成本降低、環(huán)保達(dá)標(biāo)的多重效益,成為鋼鐵行業(yè)高溫設(shè)備節(jié)能改造的優(yōu)選方案。
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