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熔铝炉节能减排新材料

发布时间:2022-07-04 08:40:47 来源:乐鱼注册 作者:乐鱼首页注册


  熔铝炉的熔炼过程大致可以分为4个阶段,即炉料装入到软化下塌,软化下塌至炉料化平,炉料化平到全部熔化,铝液升温。对铝料的加热是通过烧嘴火焰的对流传热,火焰和炉墙的辐射传热以及铝料间的传导传热来完成的。

  在整个过程中,三者之间的比率是不断变化的。固态时铝的黑度小,导热能力强。随着熔炼过程的进行,炉料进入半液半固的临界状态,其导热能力下降,热力学性质发生了根本性的变化。液态铝的导热能力仅为周态铝的40%,熔池上部向底部的传导传热过程十分缓慢。金属镜面上漂浮的疏松浮渣构成热传递的绝热阴挡层,此时熔池表面氧化膜化开,失去了保护作用,氧化、吸气倾向增强。

  对于火焰熔铝炉来讲,在铝的熔化期,炉膛温度一般控制在1200℃,此时的出炉烟气温度即为炉膛温度,烟气带走的热量约占炉子热负荷的50~70%,考虑到10%的其它热损失,有效热利用只有30~40%,如果不充分利用这部分余热,势必会造成很大浪费,使炉子热效率很低。

  为了提高熔铝炉的隔热保温性能,可以采用ZS-1耐高温隔热保温涂料,耐温高达2000℃,导热系数仅为0.03,远低于现有的保温砖,烧注料的导热系统,大大提高了熔铝炉的容积利用率。

  ZS-1隔热保温涂料是一款水性环保友好型涂料,施工简单,可以采用喷涂、刮涂、抹涂等各种方式施工。而且我们在高温熔炼炉隔热保温方面有成功的案例和应用经验。

  耐温2000℃的ZS-1耐高温隔热保温涂料是由志盛威华特制合成硅酸盐溶液、硅酸铝纤维、热反射物质和精选α相空心陶瓷微珠精加工而成。涂料为无机单组分,在高温、常温下无任何异味,无任何有害物质产生。涂料主要功能是阻止热传导,导热系数都只有0.03W/m.K,涂料涂层能有效抑制并减少辐射热和传导热,隔热保温抑制效率可达90%左右,可抑制高温物体的热辐射和热量的散失,对低温物体可有效保冷并能抑制环境辐射热而引起的冷量损失,也可以防止物体冷凝水的产生。

  ZS-1 2000℃耐高温隔热保温涂料的特点:耐高温隔热保温涂料有高温下隔热保温效果好,防水防裂、防火隔音、阻燃绝缘、耐磨抗酸碱、重量轻、施工方便、使用寿命长等特点。

  1、绝热性:能有效地阻止热量传递,提高热能利用,持续保持物体固有的温度与能量,如隔热保温、保冷、防冻和减少热辐射等。

  2、附着性:100%附着,粘结力强,可彻底与物质粘结,稳固地贴附于物体表面。

  3、抗伸缩性:可防止基材因冷/热引起的不同温度下的扩张与收缩,线膨胀率高,具有良好的抗张强度和弹性。

  4、危害性:没有任何异味,不含或不会产生有害VOC物质成分、致癌性物质及其他有害聚合物、分解物和副产物。

  5、稳定性:高温化学性能稳定,不与任何物质发生化学反应,不受酸、碱、腐蚀性物质的影响。

  6、耐磨性:ZS-1耐高温隔热保温涂料 2000℃陶瓷颗粒成分紧密堆积,溶剂经过复合强化,耐磨性好,耐磨强度是普通钢铁的3-4倍。

  同时,对于熔铝炉来说,当熔炼进入半液半固状态时,通过传导传热速度急剧下降,能量浪费严重,为了提高传热效果,可以采用ZS-1061红外辐射涂料。

  众所周知,在低温情况下主要以传导传热和对流传热为主,当温度升到600℃以上时,则以辐射传热为主。目前耐火砖的辐射率仅0.5-0.8,为了提高耐材的辐射率,我们可以在其表面喷涂一层ZS-1061红外辐射涂料,将辐射率提高到0.9以上,大大提高热量的利用率,节能效果明显。

  ZS-1061高温固化后因其自身表面张力小、表面温度高等可有效减少甚至防止结焦,因此不会被焦质、灰质覆盖,不但可防止垢下腐蚀,同时还能杜绝因遮盖而导致辐射功能的不能实现(基尔霍夫定律表明:辐射能力的大小取决于物体表面材质的特性,表面被遮盖,则表现的是遮盖物质的辐射能力)。同类竞品包括高温金属热喷涂都会受结焦的影响而降低表面辐射力;

  ZS-1061成膜致密,可有效防治高温氧化、高低温腐蚀、改善结焦。金属热喷涂在喷涂时金属迅速固化,容易产生气泡、针孔等缺陷,因金属热喷涂的金属材料与锅炉钢材质不同,容易产生电位差而产生电化学腐蚀,同时因为金属热喷涂并不具备提高热辐射性能,因此在节能上并无太大作用,只是在耐磨上会优于ZS-1061。

  1. 提高锅炉内衬(如炉膛水冷壁和高低温过热器等高温吸热面)1-5μm波段的辐射率,其潜在吸收热能的能力提高20%左右。

  2. 优化强化红外匹配波谱,提高加热效率,缩短升温时间,使辐射场温度均匀,促使燃烧安全。

  由于ZS-1061耐高温远红外辐射涂料具有0.9以上的发射率,因而可以提高锅炉内热能1-5μm波段的增加。同时,涂层发射率相对于金属表面的发射率的提高,增强了炉膛内吸热面的辐射量,提高了灰分的搅动,确保炉膛内的温度均匀及减少灰分在吸热面上的附着,使燃烧更充分,降低了灰分中的含碳量。外加锅炉燃烧后排放的气体大多是三原子气体(如CO2,H2O,SO2等)。他们的黑度又较低, 因而相对于黑度为0.9的涂层吸能较差,这也大大提高锅炉的热效率。

  ZS-1061耐高温远红外涂料喷涂在金属表面上,缓慢升温或者随炉升温,让涂层固相反应成陶,此时涂层很致密,使金属制品与外界介质隔离开来,以阻碍外界高温气氛及腐蚀物质如:O2、S、Cl2对金属表面的腐蚀。

  锅炉炉膛出口烟温将明显下降,这说明炉膛内的高温烟气、火焰与水冷壁间的辐射换热量提高,而且,由于辐射换热量与火焰温度的四次方成正比,因此说明炉膛内的火焰温度有所提高,炉膛的容积热负荷和截面热负荷提高了,有利于炉内燃烧和煤粒的燃尽,使锅炉的化学不完全燃烧热损失和机械不完全燃烧损失大幅减少,锅炉热效率得到相应的提高。

  由于在锅炉的炉膛后部高温过热器管壁喷涂涂层后,高温烟气得到有效吸收,吸热效率增加,排烟温度因此降低,热损失减少,锅炉热效率提高。(视锅炉实际效率、设计效率、燃料特性等提升幅度各有不同,一般在0.5-3%)

  使用耐高温远红外辐射涂层后,对多年高低温腐蚀严重的管壁进行清洗和抗氧化保护也是非常必要的。而且,涂刷涂层后炉管温度相对降低,管壁涂层烧结后,管壁张力发生变化,积灰和结焦现象也得到缓解。该涂层可使用2年以上无变化,即使局部出现破损,简单涂刷即可进行修补。

  总之,在熔铝炉中通过采用增强隔热保温效果,减少热量损失和强化传热效果,加快热量传递两重措施,可以大大减少能量的损失和浪费,提高节能减排的效果。返回搜狐,查看更多

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