一、ZS-1061耐高溫遠紅外輻射涂料說明書(鋼廠熱風爐蓄熱體用紅外高溫節能涂料)
(一)產品簡介
ZS-1061耐高溫遠紅外輻射涂料是北京志盛威華化工有限公司自主研發的特種節能涂料,采用納米復合陶瓷技術,以過渡族元素氧化物、氧化鋯、稀土氧化物(Y?O?等)為核心成分,經高溫摻雜形成穩定固溶體結構。產品兼具高輻射系數與優異耐高溫性能,可通過強化遠紅外輻射傳熱,顯著提升工業窯爐熱效率,同時對爐體蓄熱部件形成有效防護,是鋼鐵、陶瓷、電力等行業實現降本增效、綠色轉型的核心材料。
(二)核心技術參數
耐溫范圍:可承受1800℃高溫,在800℃以上高溫環境下性能穩定,適配熱風爐、加熱爐等高溫工況。
遠紅外輻射性能:遠紅外波段(0.76-20μm)平均發射率≥0.90,在1-5μm關鍵波段輻射能力突出,可精準匹配鋼坯等工件的熱量吸收特性。
物理力學性能:涂層硬度6-7H,附著力強,抗熱震性優異,能承受頻繁升溫降溫循環,不易龜裂脫落;成膜后結構致密,具備良好的耐磨性與耐腐蝕性。
環保與施工特性:純水性配方,零VOC排放,綠色環保;施工便捷,可采用刷涂、噴涂或浸蘸方式作業,干燥時間≤4小時,總固含量≥60%。
常規規格:20公斤/桶,保質期1年,顏色為淺綠色,密封儲存于陰涼干燥處即可。
(三)工作原理
在高溫環境下(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火焰與煙氣的熱能,將其轉化為波長集中在1-5μm的連續遠紅外輻射能。該波段輻射能穿透力強,可直接作用于工件或蓄熱體表面,促使其分子能級躍遷,實現快速、均勻受熱,大幅提升熱交換效率。同時,高發射率涂層能優化爐膛燃燒環境,促進燃料充分燃燒,減少化學燃燒損失,降低污染物排放;致密涂層可隔絕高溫煙氣侵蝕,延長蓄熱體與爐襯使用壽命。
(四)適用場景
廣泛適用于鋼廠高爐熱風爐、步進加熱爐、蓄熱式加熱爐的格子磚、蓄熱球、爐體內壁等部位;同時可應用于陶瓷輥道窯、電廠鍋爐水冷壁、石化裂解爐等各類高溫工業窯爐,實現節能與設備防護雙重效益。
二、ZS-1061涂料在鋼廠熱風爐上的應用案例(鋼廠熱風爐蓄熱體用紅外高溫節能涂料)
(一)案例概況
某大型鋼鐵企業擁有2座5500m3高爐系統,配套4座熱風爐及2座預熱爐,此前存在熱風爐熱效率偏低、蓄熱體損耗快、燃料消耗量大等問題。為破解上述困境,企業采用ZS-1061耐高溫遠紅外輻射涂料對熱風爐及預熱爐高溫區硅質格子磚進行涂覆改造,項目于2021年2月啟動,歷時2個月完成施工,累計浸蘸蓄熱面積達12.2萬m2,施工后經國家工業建構筑物質量安全監督檢驗中心檢測,各項指標均符合技術協議要求。
(二)改造方案
結合熱風爐工況特點,重點對格子磚上部高溫區域(溫度1000-1300℃,強制加熱時可達1400℃)進行涂覆處理。施工前對格子磚表面進行清理,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形成致密陶瓷層,保障與基底結合牢固,適應高溫工況下的熱脹冷縮循環。
(三)應用成效
1. 節能效益顯著,成本大幅降低
依據GB/T 31934-2015標準檢測,改造后蓄熱體蓄熱能力提升13.16%,熱風爐熱效率顯著提高,預計每年可實現節能效益1350萬元。項目一次性投資,無額外運行及管理費用,投產一年內即可收回全部投資,受益期長達12年以上。同時,燃料燃燒充分性提升,大幅減少了煤氣消耗,進一步降低了生產總成本。
2. 設備壽命延長,維護成本降低
致密涂層有效隔絕了高溫煙氣中O、S、Cl等腐蝕物質對格子磚的侵蝕,增強了格子磚的耐壓強度、抗高溫蠕變及抗熱震性能,減少了格子磚開裂、破碎及板結現象。對比該企業1號高爐2016年改造后的運行數據,涂覆涂料的熱風爐蓄熱體使用壽命延長25%以上,檢修周期從每3個月一次延長至每6個月一次,耐火材料更換頻率降低50%,顯著減少了檢修停產時間與維護成本。
3. 環保達標升級,生產效率提升
涂層優化了爐膛燃燒環境,燃料燃燒損失減少,CO?和NOx排放量顯著降低,助力企業達成環保減排目標,實現綠色生產轉型。同時,蓄熱體吸熱與放熱速度加快,熱風溫度穩定性提升,間接縮短了后續工序的加熱周期,保障了生產連續性,整體生產效率得到進一步優化。
(四)案例延伸
該技術已在國內外多家鋼鐵企業的多座高爐熱風爐上成功應用,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,均實現了熱效率提升、成本降低、環保達標的多重效益,成為鋼鐵行業高溫設備節能改造的優選方案。
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