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1、KT节能强化剂及应(工业窑炉)Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望一一.公司简介公司简介n n成都考特科技发展有限公司是一家专业从事新型节能环保成都考特科技发展有限公司是一家专业从事新型节能环保产业的高科技公司,隶属于北京考特科技发展有限公司产业的高科技公司,隶属于北京考特科技发展有限公司(总部),公司位于成都市高新技术开发南区,依托于北(总部),公司位于成都市高新技术开发南区,依托于北京科技大学热能工程系,四川大学化学学院得天独厚的技京科技大学热能工程
2、系,四川大学化学学院得天独厚的技术力量与先进设备,长期致力于节能技术的研究和节能产术力量与先进设备,长期致力于节能技术的研究和节能产品的开发。公司集技术开发与咨询、产品生产与销售、施品的开发。公司集技术开发与咨询、产品生产与销售、施工于一体,在同行业中获得了广泛认同和赞誉。工于一体,在同行业中获得了广泛认同和赞誉。n n公司研制的高效强辐射节能强化剂,其主要性能指标处于公司研制的高效强辐射节能强化剂,其主要性能指标处于国际领先水平,已广泛应用与各种工业炉窑,在合成氨方国际领先水平,已广泛应用与各种工业炉窑,在合成氨方面已经应用于攀钢、攀成钢等公司的工业窑炉,取得了极面已经应用于攀钢、攀成钢等公
3、司的工业窑炉,取得了极大的经济效益和社会效益。大的经济效益和社会效益。二二.公司主要产品公司主要产品n n强辐射型高效节能强化剂强辐射型高效节能强化剂 主要应用于以火焰炉、电加热炉为主的工业炉窑的炉膛内壁的表面,主要应用于以火焰炉、电加热炉为主的工业炉窑的炉膛内壁的表面,用以强化炉膛内的。辐射传热;用以强化炉膛内的。辐射传热;n n强吸收型高效节能强化剂强吸收型高效节能强化剂 主要应用于金属表面,强化金属表面对热源的吸收主要应用于金属表面,强化金属表面对热源的吸收(比如锅炉内的吸比如锅炉内的吸热面热面),以达到提高。锅炉热效率的目的;,以达到提高。锅炉热效率的目的;n n耐磨涂料耐磨涂料 主要
4、应用于以流化床燃烧方式的电厂锅炉,除了增强锅炉管对热源的主要应用于以流化床燃烧方式的电厂锅炉,除了增强锅炉管对热源的吸收外,能提高锅炉管在高温下的耐磨强度。吸收外,能提高锅炉管在高温下的耐磨强度。n n高温胶高温胶 能在能在12001200以上的高温下应用以上的高温下应用n n高强度补炉料高强度补炉料n n各种耐火浇注料各种耐火浇注料三三.节能涂料的发展节能涂料的发展n n国外国外6060年代开始研究年代开始研究,美国最早美国最早,八十年代中期进入顶盛时期八十年代中期进入顶盛时期 在各工业领域得到广泛应用在各工业领域得到广泛应用,例如例如:冶金、机械、石化等行业的高温炉窑,冶金、机械、石化等行
5、业的高温炉窑,尤其是以电加热的热处理炉上的应用,取得了较为理想的效果。有的还尤其是以电加热的热处理炉上的应用,取得了较为理想的效果。有的还打进国际市场,例如日本的打进国际市场,例如日本的HRCHRC系列涂料就在我国有一定的推广。系列涂料就在我国有一定的推广。n n国内国内7070年代初开始研究年代初开始研究,至至8080年代中后期大量应用年代中后期大量应用应用范围主要在以下几个方面应用范围主要在以下几个方面:轧钢加热炉以及化工行业的制氢反应炉、轧钢加热炉以及化工行业的制氢反应炉、裂解炉,并且都取得了一定的经济和社会效益。裂解炉,并且都取得了一定的经济和社会效益。n n国外代表品牌国外代表品牌.
6、英国英国ET-4;ET-4;美国的美国的C-10AC-10A、G-125G-125;日本的;日本的HRC1000HRC1000、HRC1500HRC1500;韩国的;韩国的ESCOMESCOM 四四.目前市场上节能涂料的特点目前市场上节能涂料的特点n n基础粉料基础粉料 大部分是以氧化铝大部分是以氧化铝,棕刚玉为主;棕刚玉为主;n n增黑剂增黑剂比较单一,碳化硅比较单一,碳化硅,铬绿铬绿,氧化镍等;氧化镍等;n n黑度较低黑度较低 国内一般在国内一般在0.850.850.90.9国外最高达到国外最高达到0.910.91;n n存在的问题存在的问题 发射波段与高温炉窑不相匹配,高温炉窑要求红外线
7、发射波段与高温炉窑不相匹配,高温炉窑要求红外线1 15m5m波段波段发射率高,但这些涂料在该波段范围内辐射系数较低;发射率高,但这些涂料在该波段范围内辐射系数较低;发射寿命短,特别是以单一碳花硅为增黑剂的涂料发射寿命少于发射寿命短,特别是以单一碳花硅为增黑剂的涂料发射寿命少于3 3个月;个月;附着强度差,容易脱离;附着强度差,容易脱离;存放时间短,容易沉淀结块。存放时间短,容易沉淀结块。五五.KT节能强化剂的特点节能强化剂的特点n n辐射系数高辐射系数高辐射系数达到辐射系数达到0.93,0.93,由于采用复合增黑剂由于采用复合增黑剂,在各个波段均具有高且稳在各个波段均具有高且稳定的辐射性能定的
8、辐射性能,在国内外处于领先水平。在国内外处于领先水平。n n辐射率寿命长辐射率寿命长能保持一年以上的辐射寿命。能保持一年以上的辐射寿命。n n粘结性能好粘结性能好 配以不同的粘结剂配以不同的粘结剂,能和各种不同的基体材料很好的结合。能和各种不同的基体材料很好的结合。n n悬浮性能好悬浮性能好加入一定的悬浮剂加入一定的悬浮剂,能使产品具有好的悬浮性能能使产品具有好的悬浮性能,长期存放不结块。长期存放不结块。六六.节能原理节能原理n n传热有三种模式:对流、辐射、传导。传热有三种模式:对流、辐射、传导。n n斯蒂芬斯蒂芬-玻尔兹曼定律玻尔兹曼定律 E=E=0 0CC0 0(T/100T/100)4
9、 4n n根据基尔霍夫定律,材料的吸收率(又称黑度)根据基尔霍夫定律,材料的吸收率(又称黑度)与发射率相等。当物体表面的发射率提高后,它与发射率相等。当物体表面的发射率提高后,它的吸收热量的能力也相应提高。的吸收热量的能力也相应提高。n n 工业炉内的加热,因炉温高,其传热方式以辐射为主,燃料燃烧将热工业炉内的加热,因炉温高,其传热方式以辐射为主,燃料燃烧将热量以辐射的方式传给工件及炉衬,由炉衬传递给工件的辐射热占加热工量以辐射的方式传给工件及炉衬,由炉衬传递给工件的辐射热占加热工件总热量的件总热量的6060。可见,增强炉衬对工件的有效辐射,就可以提高炉窑。可见,增强炉衬对工件的有效辐射,就可
10、以提高炉窑的热效率。的热效率。n n炉衬的辐射由自身辐射和反射辐射两部分组成。炉衬的辐射波谱在红外炉衬的辐射由自身辐射和反射辐射两部分组成。炉衬的辐射波谱在红外线区线区(0.76(0.76100um)100um)。反射辐射波的频率恒等于入射波的频率,通常与。反射辐射波的频率恒等于入射波的频率,通常与加热工件的频率不匹配,因而对加热工件起的作用很小。只有炉衬吸收加热工件的频率不匹配,因而对加热工件起的作用很小。只有炉衬吸收辐射能后自身辐射发射波的波长和频率与工件相适应才能被工件吸收而辐射能后自身辐射发射波的波长和频率与工件相适应才能被工件吸收而成为有效能。炉衬耐火材料在高温条件下,对成为有效能。
11、炉衬耐火材料在高温条件下,对1-5um1-5um波段辐射能的发射波段辐射能的发射率低,而这一部分能量由普朗克辐射定律可知,占红外辐射能的率低,而这一部分能量由普朗克辐射定律可知,占红外辐射能的7676。n n“KT“KT高效节能强化剂高效节能强化剂”具有优化的化学组成成份及结构,不但提高了炉具有优化的化学组成成份及结构,不但提高了炉衬的黑度,增加炉衬的吸收率和辐射的发射率,而且改变了自身辐射的衬的黑度,增加炉衬的吸收率和辐射的发射率,而且改变了自身辐射的波谱,使之覆盖了燃料的发射波谱及工件吸收波谱,增强了波谱,使之覆盖了燃料的发射波谱及工件吸收波谱,增强了15um15um波波段的红外发射率,仅
12、这一点潜在的节能率就可以达到段的红外发射率,仅这一点潜在的节能率就可以达到1010左右。左右。炉内壁炉内壁黑度黑度传导热传导热损损失失反射能反射能量量辐辐射能量射能量0.350.355%5%65%65%30%30%0.700.705%5%30%30%65%65%0.900.905%5%10%10%85%85%增加炉壁发射率,增强炉辐射传热,提高热效率增加炉壁发射率,增强炉辐射传热,提高热效率增加炉壁发射率,增强炉辐射传热,提高热效率增加炉壁发射率,增强炉辐射传热,提高热效率炉内黑度与吸热后能量分布炉内黑度与吸热后能量分布发射率与温度的关系发射率与温度的关系辐射力与波长的关系辐射力与波长的关系辐
13、射力与波长的关系辐射力与波长的关系改善耐火材料发射率的全波谱分布改善耐火材料发射率的全波谱分布改善耐火材料发射率的全波谱分布改善耐火材料发射率的全波谱分布 高温辐射能量大多数集高温辐射能量大多数集中在中在1-5m1-5m波段,如波段,如10001000和和13001300时,会时,会分别有分别有76%76%和和85%85%的辐射的辐射能量集中在这一波段内,能量集中在这一波段内,而一般的耐火材料在这而一般的耐火材料在这一波段的发射率很低,一波段的发射率很低,对高温辐射不利,红外对高温辐射不利,红外辐射涂料可以弥补这一辐射涂料可以弥补这一不足。不足。发射率与波长的关系发射率与波长的关系加热炉涂节能
14、涂料前后的升温曲线n n以黑度较高的材料提高了炉衬对红外线辐射的吸收率及发以黑度较高的材料提高了炉衬对红外线辐射的吸收率及发射率,提高了炉温,缩短了加热时间,并使辐射场及温度射率,提高了炉温,缩短了加热时间,并使辐射场及温度场均匀,促进燃料的完全燃烧,节约燃料。场均匀,促进燃料的完全燃烧,节约燃料。n n 改变了红外加热波谱,提高了炉衬在改变了红外加热波谱,提高了炉衬在15um15um波段的发射波段的发射率,加强了工件或辐射面的有效吸收,提高炉窑的热效率,率,加强了工件或辐射面的有效吸收,提高炉窑的热效率,其潜在节能达其潜在节能达1010以上。以上。n n 降低炉壁外表面温度,减少热量损失,提
15、高热效率降低炉壁外表面温度,减少热量损失,提高热效率。“KT高效节能强化剂高效节能强化剂”节能作用有三方面节能作用有三方面七、节能涂料在工业窑炉的应用七、节能涂料在工业窑炉的应用n n中国是世界上人口最多的国家,随着经济的高速发展,能中国是世界上人口最多的国家,随着经济的高速发展,能源的消耗越来多,能源的供需矛盾也越来越突出源的消耗越来多,能源的供需矛盾也越来越突出.我国既我国既是一个能源生产大国是一个能源生产大国能源产量仅次于美国和俄罗斯能源产量仅次于美国和俄罗斯,居世界第三位;同时,也是一个能源消费大国居世界第三位;同时,也是一个能源消费大国基本能基本能源的消费占世界的总消费的源的消费占世
16、界的总消费的1/101/10,仅次于美国,居世界第,仅次于美国,居世界第二位。二位。n n冶金工业炉窑是整个冶金企业的生产链中的主要设备,全冶金工业炉窑是整个冶金企业的生产链中的主要设备,全国冶金系统有轧钢加热炉国冶金系统有轧钢加热炉10001000多座。其能源的消耗占整个多座。其能源的消耗占整个企业能耗的企业能耗的10%10%左右。左右。序号序号 企业名称企业名称 炉型炉型 燃料燃料 效效 果果1 1攀钢新钢钒攀钢新钢钒轧板厂轧板厂步进式加热步进式加热炉炉 高炉煤气高炉煤气(1 1)气耗月平均降低)气耗月平均降低6.185%;6.185%;(2 2)减少氧化烧损率功能,一般能)减少氧化烧损率
17、功能,一般能降低降低0.10.2%0.10.2%(3 3)速度明显加快,炉内热均匀性)速度明显加快,炉内热均匀性能提高。能提高。2 2 攀成钢精密攀成钢精密轧管厂轧管厂环型加热炉环型加热炉天燃气天燃气(1 1)气耗月平均降低)气耗月平均降低7.1%7.1%。(2 2)三个月内回收投资。)三个月内回收投资。3 3四川省冶金四川省冶金机械厂机械厂 井式电阻炉井式电阻炉 电电(1 1)电耗月平均降低)电耗月平均降低26.5%26.5%。4 4四川省冶金四川省冶金机械厂机械厂燃气加热炉燃气加热炉天燃气天燃气(1 1)气耗月平均降低)气耗月平均降低14.4%14.4%。(2 2)炉内速度明显加快,炉内热
18、均)炉内速度明显加快,炉内热均匀性能提高。匀性能提高。5 5河北衡水市河北衡水市陶瓷厂陶瓷厂 梭式窑梭式窑 液化气液化气(1 1)气耗月平均降低)气耗月平均降低6.26%6.26%。节能节能节能节能涂料在化工领域的应用实例涂料在化工领域的应用实例涂料在化工领域的应用实例涂料在化工领域的应用实例钢管轧管厂施工钢管轧管厂施工环型加热炉环型加热炉棍底窑施工棍底窑施工八八.结结论论几年来经过大量应用实践几年来经过大量应用实践,得出如下结论得出如下结论:n n本产品发射率高,达到本产品发射率高,达到0.930.93,处于国际领先水平;工业,处于国际领先水平;工业炉上应用本产品节能效果显著,可节能炉上应用本产品节能效果显著,可节能3 31515。n n发射寿命长,使用一年基本无衰减。发射寿命长,使用一年基本无衰减。n n减少氧化烧损率功能,一般能降低减少氧化烧损率功能,一般能降低0.10.2%0.10.2%。n n速度明显加快,炉内热均匀性能提高。速度明显加快,炉内热均匀性能提高。谢谢大家!