高温节能涂料在电加热工业窑炉上的应用分析

高温节能涂料在电加热工业窑炉上的应用分析

杨伟

佛山高砂工业窑炉有限公司 528061

【摘要】：我国工业发展能源需求总量在全国范围内的能源需求总量中占据着十分大的比例，现阶段我国的工业发展处于能源短缺的困境，因此，相关工业领域也在不断的对企业生产过程中使用的窑炉进行更新和改造。在此背景下，电加热工业窑炉被引进工业生产中，为更好的贯彻节能减排理念，工业领域有必要将高温节能涂料应用于电加热工业窑炉中，提高其节能减排效果。本文对高温节能涂料在电加热工业窑炉上的应用展开分析。

【关键词】：高温节能；涂料；电加热；工业窑炉

高温节能涂料是现阶段我国工业领域中一种新型的节能材料，将其应用于工业电加热窑炉上，能够增加电加热工业窑炉内的传热，提高窑炉热效率和能源利用率，最终实现节能减排目的。

现阶段，世界范围内电加热工业窑炉普遍应用高温节能涂料，其应用涉猎范围十分广泛，包括钢铁企业、石油化工企业、电站锅炉等方面。高温节能涂料在电加热工业窑炉上的应用，对工业窑炉的炉膛内部情况、工业窑炉的水汽系统以及工业窑炉的经济性等方面，均存在着重要的影响作用。

一、我国对高温节能涂料的研究现状

我国对高温节能涂料的研究最早可追溯到1974年，对高温节能涂料的研究和推广工作最早由中科院上海硅酸盐研究所承办。在十二年后，该研究院成功研发出第一款耐热涂料，即HK-81，其具有抗热抗震性能。在1990年，由南京航空大学研究出一款高温红外涂料。1999年，甘肃工业大学的相关人员又对一些影响到高温红外节能涂料的因素进行了细致的研究，同年，对高温节能涂料对窑炉传热性能的影响及对其应用环境进行了简要的分析。2001年，在HK-81型高温节能涂料的基础上，我国又出现了一款比之性能更为良好的涂料。2003年，WGC-1型红外辐射高温涂料应运而生。2005年，经过不断创新，我国开发和研究出一种纳微米高辐射覆层技术。2010年研制出了一种热反射率高达百分之九十二的新型红外辐射涂料。2012年，NiCr2O4尖晶石结构的红外辐射节能涂料问世。同年，一种发射率较高的尖晶石型红外辐射节能涂料被成功制备出来^[1]。

由此可见，我国从未停止对高温节能涂料研究和开发的步伐，近几年来，我国高温涂料研究和开发领域也出现了许多新的显著的成果，相信经过我国相关研究人员的不懈努力，我国高温节能涂料的发展会更加令人瞩目和惊喜。

二、高温节能涂料在电加热工业窑炉的应用原理

（一）节能原理

在工业电加热窑炉内部中刷涂高温节能涂料，在炉内持续高温的情况下，高温节能涂料会发生固化现象，形成炉膛内陶瓷化涂层，该涂层能够提高电加热工业窑炉内部的热辐射，进而强化高温涂层的红外辐射加热，能够将工业窑炉炉膛内的热量转换为电磁波形式传回炉膛，再次成为电加热工业窑炉中的热量来源，增加电加热工业窑炉内的温度。同时，还能够显著减少对环境和大气的污染，使电加热工业炉窑内的加热效果更加明显，提高电加热工业窑炉内的温度，起到一定的节能作用。此外，由于高温节能涂料具有良好的导热系数，可以起到一定的隔热保温效果，有效减少电加热工业窑炉的热损失，其节能效果得到了更好的发挥^[2]。

（二）抗腐蚀原理

将高温节能涂料涂刷于电加热工业窑炉上时，涂料受窑炉内的超高温度影响，会形成坚硬的一层陶瓷体，通常情况下，未应用高温节能涂料的电加热工业窑炉很容易就会受到相关物体和酸性介质的腐蚀，影响电加热工业窑炉的热效果和性能。而在将高温节能涂料应用于电加热工业窑炉后，窑炉有了一层涂料形成的陶瓷体的隔离和保护，内部的水冷壁管壁材料等很少还会受到相关物质的腐蚀，在电加热工业窑炉上应用高温节能涂料，能够很好的起到抗腐蚀的效果。

（三）防结焦原理

一般来说，高温节能涂料所采用的原材料都会具有超强的抗高温性能，高温节能材料表面具有很大的张力，一些溅落在涂料上的物质很容易受其表面张力的影响，不易形成较大的块状，坚硬光滑的陶瓷化涂层，能够进一步平衡电加热工业窑炉内的温度，使电加热工业窑炉能够平稳运行，结焦概率显著降低^[3]。

高温节能涂料在电加热工业窑炉上的应用分析

（一）高温节能涂料在电加热工业窑炉上的应用施工

在电加热工业窑炉上应用高温节能涂料，在施工的过程中要牢牢贯彻施工标准要求。首先，高温节能涂料的应用首先要符合关键技术标准的要求，通过科学的热力计算，确定高温节能涂料在电加热工业窑炉中所要刷涂的位置和面积，避免高温节能涂料位置刷涂不够准确和面积不够大，产生的效果不佳，另外，如果高温节能涂料的刷涂面积过大，超出原本的预期，会使电加热工业窑炉出现壁温和气温温度超高现象，影响整个工业窑炉的运行，通过科学合理的刷涂高温节能涂料，能够有效解决电加热工业窑炉运行中的出现的问题和状况。其次，还要注意掌控高温节能涂料在电加热工业窑炉上的刷涂方法，先将工业电加热窑炉的水冷壁表面进行细致清理，将高温节能涂料在其表面刷涂，反反复复进行三遍，每遍期间的间隔不能小于四小时，高温节能涂料的涂层厚度需要控制在0.8毫米和1.2毫米之间，在确定高温节能涂料已经干燥后才能进行下一遍的刷涂工作

^[4]。

（二）工业电加热窑炉应用高温节能涂料的节能效果

工业电加热窑炉中应用高温节能涂料其节能效果十分显著，首先，工业电加热窑炉涂刷高温节能涂料能够显著的提高烟气温度和汽水系统温度，促进电加热工业窑炉的热效率提高。其次，能够解决窑炉运行中烟气温度偏差产生的蒸汽温度不平衡现象，保障工业电加热窑炉运行的稳定性和安全性，促进窑炉内温度均衡，减小烟气温度两侧偏差。此外，工业电加热窑炉中应用高温节能涂料，还能够大大提升电加热工业窑炉运行的经济性，在电加热工业窑炉上涂刷高温节能涂料，可以提高主汽温度的额定值和再热蒸汽温度，节约相关企业的供电消耗^[5]。

结束语：

总而言之，现阶段高温节能涂料在我国的工业领域内被广泛应用，其在应用的过程中能够有效解决电加热工业窑炉在运行时存在的各种问题，显著的节约了相关企业的成本，起到了重要的节能减排作用，效果十分明显。但需要注意的一点是，相关企业在将高温节能涂料应用工业窑炉进行刷涂工作时，要合理科学的确定高温节能涂料的刷涂位置和面积，保障电加热工业窑炉的安全运行，使相关工作能够有序正常的展开。

参考文献：

[1]于宁,朱丽娟.高反射红外辐射涂料的制备与性能[J].沈阳理工大学学报,2010(06)

[2]赵建明.轧钢加热炉烟气余热利用的思考[J].工业加热,2010(05)

[3]孔维军,刘瑞钧,吴新忠.工业炉节能与发展趋势[J].天津冶金,2008(01)

[4]冯胜山,鲁晓勇,许顺红.高温红外辐射节能涂料的研究现状与发展趋势[J].工业加热,2007(01)

[5]马刘宝,朱靖.红外辐射涂料的研究与发展趋势[J].表面技术,2007(01)