[發(fā)明專利]一種冶金加熱爐

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410354673.7
• 申請日: 2014-07-24
• 公開（公告）號: CN104142060A
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 傅曉云;王家邦
• 申請（專利權(quán)）人: 長興羅卡科技有限公司
• 主分類號: F27B17/00
• 分類號: F27B17/00
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種冶金加熱爐。

背景技術(shù)

我國工業(yè)窯爐及工業(yè)鍋爐是能源消耗的主體，而工業(yè)窯爐普遍存在熱效率低，能源浪費比較大的現(xiàn)象。針對工業(yè)窯爐普遍存在的能源有效利用率低，能源浪費比較大的問題，國內(nèi)外普遍所采取的主要節(jié)能措施為：(1)?盡可能采用保溫效果好的輕質(zhì)型保溫材料；(2)?采用遠(yuǎn)紅外線節(jié)能涂料噴涂技術(shù)；(3)?煙氣余熱回收利用；(4)?黑體輻射元件節(jié)能技術(shù)。

傳統(tǒng)方式是采用熱容較小的輕質(zhì)材料和保溫材料筑爐，以減少蓄熱和散熱損失。這種節(jié)能方法，只是將熱量“堵”在了爐膛里，并沒有需要燒結(jié)的產(chǎn)品的有效熱吸收，沒有改變熱射線的“漫反射”狀態(tài)，沒有解決熱射線是否到位的問題，所以需要燒結(jié)的產(chǎn)品的有效熱仍然很低。人們通過熱平衡計算或測試，發(fā)現(xiàn)爐體蓄熱和散熱損失高達(dá)60%～70%，而需要燒結(jié)的產(chǎn)品的有效熱僅25%～30%。

蓄熱式冶金加熱爐的熱效率得到較大幅度的提高；隨后紅外輻射涂料的應(yīng)用，在高熱效的基礎(chǔ)上解決了需要燒結(jié)的產(chǎn)品的有效熱吸收問題，進(jìn)一步提高了熱效率。

工業(yè)窯爐膛內(nèi)傳熱有:火焰輻射、燃燒的產(chǎn)物輻射、爐墻固體表面輻射和爐內(nèi)氣體輻射和爐內(nèi)氣體的對流傳熱。簡單來說，參與窯內(nèi)熱交換過程的有3種基本物體：爐氣、爐壁、加熱煅燒物。在800℃以下是窯氣與被加熱物之間的傳熱主要依靠對流傳熱；在800℃～1000℃之間是則同時依靠對流和輻射，當(dāng)溫度高于1000℃時窯氣與被加熱物之間的熱傳導(dǎo)主要依靠遠(yuǎn)紅外輻射換熱，被加熱物所吸收的熱90%通過輻射換熱來實現(xiàn)的。大部分工業(yè)窯爐膛內(nèi)由耐火磚，耐火澆注料，耐火輕質(zhì)保溫磚或陶瓷纖維砌筑的。這些耐火材料具有耐火性，高溫下強(qiáng)度高，穩(wěn)定性高等特性可以滿足窯爐需要，但這些耐火材料的遠(yuǎn)紅外發(fā)射率一般在0.35左右（如在1100℃下：耐火粘土磚：0.35～0.65，莫來石0.4，氧化鋁0.18～0.52，耐火纖維0.35），而遠(yuǎn)紅外輻射涂料的發(fā)射率在0.85～0.95。紅外輻射傳熱就是利用紅外線獨特的輻射能力加熱物體，使物體受熱，在一定的溫度下，加熱物體輻射出具有一定穿透能力的紅外波，使被加熱物體發(fā)生分子振蕩，產(chǎn)生能級躍遷，輻射一定波段的紅外線，從而產(chǎn)生熱量。其特點一是吸熱物體均勻受熱，二是由內(nèi)向外加熱，從而減少了加熱時間，提高能源利用率。

遠(yuǎn)紅外涂層技術(shù)的根本弱點是涂層易老化，在實際使用過程中不斷粉化掉落或被氣流沖蝕，熱紅外發(fā)射率逐步衰減，失去紅外輻射功能，熱效隨時間推移下降。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種能源利用率高、使用壽命長的冶金加熱爐。

本發(fā)明的冶金加熱爐包括爐體，關(guān)鍵在于所述爐體的爐膛內(nèi)壁可拆卸地安裝有若干塊耐高溫紅外輻射板，所述耐高溫紅外輻射板朝向爐膛內(nèi)部的一面設(shè)有紅外輻射層，耐高溫紅外輻射板朝向爐膛壁的一面設(shè)有隔熱層；所述紅外輻射層由堇青石或莫來石或碳化硅或剛玉-莫來石制成，所述隔熱層為陶瓷纖維毯。

在窯爐內(nèi)壁安裝帶帶隔熱層的耐高溫紅外輻射板，其法相全發(fā)射率在0.85～0.98，并可根據(jù)需要調(diào)節(jié)角度，將能量均勻輻射到需要燒結(jié)的產(chǎn)品上，同時也可根據(jù)窯型和需要燒結(jié)的產(chǎn)品堆放設(shè)計紅外輻射板結(jié)構(gòu)及弧度，使吸收的能量均勻輻射到需要燒結(jié)的產(chǎn)品上。耐高溫紅外輻射板背面具有隔熱層，可以使能量盡可能多的通過輻射傳遞給需要燒結(jié)的產(chǎn)品，其背面溫度與爐內(nèi)氣溫相比低300～500℃；耐高溫紅外輻射板可延長使用壽命，特別是纖維內(nèi)襯，可延緩粉化時間，同時可解決氣流沖刷損壞纖維內(nèi)襯等溫度，大幅度延長窯爐使用壽命，提高經(jīng)濟(jì)效益。而且，爐壁上安裝耐高溫紅外輻射板可減緩致密耐火材料受煙氣急冷急熱造成的熱震損壞，可降低耐火材料的質(zhì)量要求，降低筑爐成本。耐高溫紅外輻射板使用壽命長，可達(dá)到5～10年，與工業(yè)窯爐和鍋爐的設(shè)計壽命相當(dāng)，甚至更高。遠(yuǎn)紅外輻射板在實際使用過程中，遠(yuǎn)紅外輻射能力不衰減，長期保證冶金加熱爐的高效節(jié)能，綜合節(jié)能效率達(dá)到15～30%，與已有技術(shù)相比有更進(jìn)一步提高。