稀土热障辐射涂料已实现产业化


中国产业经济信息网   时间:2024-03-13





  日前,内蒙古科技厅信息显示,包头稀土高新区一科研团队在新型耐火材料制备上获得重大突破。据介绍,这种新材料的诞生可为我国工业窑炉的节能降耗提供更好选择。


  据内蒙古科技大学兼职教授和硕士研究生导师郝先库介绍,工业窑炉是我国耗能大户,约占全国总能耗的25%,与发达国家的工业窑炉相比,平均热效率要低20%左右,浪费的能源相当于2亿吨标准煤,巨大的能源浪费,严重制约着高温窑炉行业的健康发展。


  众所周知,基尔霍夫定律揭示出材料的吸热率与发射率相等,当物体表面的发射率提高后,吸收热量的能力也相应提高。斯蒂芬-玻尔兹曼定律进一步阐述了物质发射率对于吸放热能力的影响,提高物体的发射率,可强化辐射传热能力。如物体表面发射率为0.7,采用高辐射覆层节能技术后,表面发射率提高至0.9以上,理论上可提高传热量20%以上。


  “综上所述,在高温环境中,提高物质的发射率可大幅增加物质的吸放热能力,随之缩短被加热对象的受热时间,实现节能增产增效。”郝先库说。


  根据以上理论,包头稀土研究院与安德稀耐新材料有限公司(以下简称安德稀耐)成立联合实验室,集中研发稀土热障辐射涂料,通过添加氧化镧铈等高熵元素,增加耐火材料的熵值,提高耐火材料的热稳定性和机械性能。目前,研发团队已完成稀土热障辐射涂料产品的实验室开发、中试生产和产品试用。


  “稀土热障辐射涂料的红外法向全发射率大于0.95,常温下导热系数小于等于0.5W/m·k,涂覆于炉体内壁,可改善炉内温度场强及均匀性、提高反应效率。”安德稀耐技术负责人谌礼兵说,由于具有较高的发射率及较低的导热系数,因此炉膛内部热辐射能力增强,促进被加热工件的辐射热吸收,减少热量通过炉壁及烟气的散失,进一步降低燃气用量,实现窑炉的节能降耗。


  作为稀土热障辐射涂料的中试生产线之一,包头稀土高新区企业利晨科技对其1#窑内预热段及烧成段砖衬喷涂热障辐射材料。经过近5个月的生产报表统计分析,项目实施前产品电力单耗为1.94kWh/kg,项目实施后节电量0.32kWh/kg,预计年度节电约32万kWh。


  安德稀耐董事长、总经理王计平表示,近期稀土热障辐射涂料等相关产品已获得12项发明专利授权,并在西林建龙、磐石建龙、金蒙稀土、威丰磁材等10余家企业的热风炉、隧道窑、辊道窑应用,综合节能率均在10%以上。且依托该材料,安德稀耐已开始建设年产12万吨镧铈应用稀土新材料转化基地,完全达产,预计年销售亿元以上。(李宝乐)


  转自:中国有色金属报

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