微纳米高温远红外节能涂

　　 我国的能源资源以煤炭资源最为丰富，但人均资源占有量只有世界人均水平50%，只有美国人均水平的10%；因此我国是一个能源资源十分贫乏的国家。我国每年消耗大约15亿吨标准煤，用于电站锅炉生产蒸汽发电的约占31.5%，用于工业锅炉和窑炉的约占40%。煤是许多化工产品的原料，作为燃料烧掉非常可惜；由于我国能源利用技术的水平较低，炉窑热效率均十分低下，意味着大量煤碳的浪费，并给环境带来了严重污染。节约资源、造福后代，保护和节约我国能源资源已经列入各级政府的重要议事日程，我国各级政府均设有节能办公室负责节能工作；破坏和浪费能源资源的现象被严格禁止。
    山东慧敏科技开发有限公司针对国内外远红外节能涂料研发上存在的问题，吸收国内外同行多年科研的经验教训，结合公司自身的科研优势，经过三年多精心研制，在材料配方、生产工艺、粘结技术、推广应用等方面取得重大突破：自行研制开发了具有 高技术性能的、节能效果显著的 --"杰能王"微纳米高温远红外节能涂料，由于采用先进设备、特殊工艺生产，产品质量稳定，经有关部门检测某些指标达到了国际领先水平。并于2003年4月通过山东省科委科技成果鉴定、2003年5月山东省经贸委新产品项目鉴定，填补国内空白，达到国际先进水平。

全国五一劳动奖章获得者周惠敏

一、 应用范围
    "杰能王"微纳米高温远红外节能涂料广泛应用于工作温度为600℃~1810℃的高温炉窑，它能使燃料燃烧更加充分、提高炉窑热效率、节约能源、延长炉体寿命、提高炉窑的使用效率。适用于锅炉：电站锅炉；工业及民用锅炉；工业电炉；冶金热风炉、均热炉、轧钢加热炉等；工业窑炉等各类高温炉窑，耐温最高可达1810 ℃，无剥脱、崩皮等现象。
二、 节能原理
    1、传热学基本理论：
    A-不同特性的物体发射的红外线特性（波长）不同，不同特性的红外线易为特性相同的物体所接收--即固体物质发射的红外线易为固体吸收，不易为气体吸收；
    B-热能传递的形式：幅射、传导、对流；
    C-热能在高温下主要（90%）以幅射的形式传递，其幅射强度与温度的四次方成正比；
    D-幅射热能的吸收能力与受热物体的表面黑度成正比；
    F-受热物体的热能传导强度与（该物体表面和内部的）温度梯度成正比，与热阻成反比。
    2、本涂料的节能工作原理：
    涂料固化后形成牢固涂层，该涂层因其表面黑度高，故能吸收大量的辐射热能，又因其发射率高故能将吸收的辐射热能转换成物体易吸收的远红外热能以电磁波的形式传递；其中微米级涂料的涂层厚、热阻大、反射率高，用于炉壁耐火材料表面，将散失的热能转换成远红外热能以电磁波的形式辐射回炉膛，为炉膛内的被加热物体、水冷壁、燃料和燃烧床所吸收，而不易被烟气吸收，从而将热能留在炉膛内，不仅降低了排烟温度，而且使炉膛及燃烧床温度升高，使燃料和烟气中的可燃成份得到充分燃烧。而纳米级涂料的涂层薄、热阻小，用于炉膛中受热导温的金属材料表面，在传热过程中，该涂料层不仅将吸收的辐射热能转换成远红外热能传递，其自身变成远红外辐射热源，而且也因其表面温度的提高，导致温度梯度增大，使被加热物体的热能传导强度增强，吸热能力大大提高。 总之，通过本涂料将幅射热能转换成远红外热能产生的直接作用是：提高了炉膛温度（降低了排渣、排烟的可燃成份），降低了排烟温度，增强了被加热物体的热能吸收速度；减少了热能损失，达到节能的目的。
三、技术难度、性能参数：
    八十年代中期，国外远红外节能涂料的研究和应用得到了充分的发展，国内对远红外节能技术进行了不同程度的研究及应用；通过近二十年的宣传与推广，人们已经认识到远红外节能涂料的使用价值。由于国内研究多数局限于热发射体和工业炉窑炉壁的反射，虽然取得了一定的节能    效果，但涂料与基体的附着力差，尤其是与金属基体之间的附着性能极差，容易脱落；严重制约了此类技术在锅炉类热工设备上的推广应用。
    1、根据物质的原子在不同温度时的活跃性能，采用原子理论的学说，选取优良的红外发射材料组合，保证了发射率的稳定性及使用寿命；
    2、采用纳米工艺技术，对材料粉体超细化处理，提高了综合性能；
    3、研制了特殊粘结剂，解决了与金属基体之间的附着性能难题，使节能技术在锅炉等热工设备长期使用成为现实；
    4、研制了特殊的悬浮剂，解决材料长期存放易产生的沉淀与结块难题；
    5、经推广应用、节能效果十分显著。

四、节能效果：
    （1）锅炉 可节省燃料 >5%
    （2）电炉 可节省电能 >8%
    （3）燃油、气炉 可节省燃料 >5%
    （4）其他炉窑 可节省燃料 >8%
    （5）提高炉窑的使用效率，缩短升温时间、提高产量、提高工效
    （6）延长炉窑的使用寿命一倍以上
    （7）提高炉窑的燃料适应能力，如炉膛温度的提高后，劣质燃煤同样能够得到充分燃烧，并减少烟尘的排发量和降低炉渣含碳量。
    （8）提高炉膛温度的均匀性，稳定炉膛工作状态，降低炉膛出口烟温和排烟温度，提高热效率。
经检测和推广应用实践证明，节能效果明显，指标优于国内同类产品，粘结力强，涂层不开裂、不剥落，使用寿命长，发射率高，产品保存期长，便于施工，价格便宜。
五、使用方法：
    1、清理炉膛内表面：耐火材料表面去除浮灰，金属材料表面去除氧化皮；
    2、涂料喷涂：耐火材料表面喷涂微米级涂料，金属材料表面喷涂纳米级涂料，涂层随炉温升高而烧结，不破坏炉窑内任何设备，不改变炉膛结构，不更换操作工艺。
    3、施工周期：3-7天。
    4、使用寿命：1-2年，建议每年喷涂一次，节能降耗效果更好。
六、应用经济效益分析：
    应用高温远红外涂料对炉窑进行节能改造是一项投资少、见效快、使用方便、效益显著的项目，得到国家有关部门的高度重视，山东、江苏、上海、江西、湖南等省市将此产品列入本省重点推广的节能产品。目前高温远红外节能涂料已在国内上千家企业得到推广应用。
推广应用投资回报期
    （1）锅炉： 投资回报期2-3个月 投入产出比1：5
    （2）工业电炉： 投资回报期1-2个月 投入产出比1：8
    （3）冶金炉： 投资回报期2-3个月 投入产出比1：6
    （4）工业炉窑： 投资回报期1-3个月 投入产出比1：5
    以上仅计算节能改造项目实际直接节能效益，提高工效、延长炉体寿命、节约维护及辅助运行费用等带来的经济效益不在其中。

　　 国家冶金行业生产力促进中心

向企业推介一种高温远红外节能涂料

    由山东慧敏科技开发有限公司研制的“杰能王”微纳米高温远红外节能涂料已于2003年4月通过山东省科技厅科技成果鉴定，2003年5月通过山东省经济贸易委员会组织的新产品鉴定，一致认为该产品在材料配方、生产工艺、粘结技术、渗透性等方面取得了重大突破。该产品不仅具有粘着力强，涂层不开裂、不脱落，渗透性强等优点，而且采用了纳米工艺技术，对材料粉体超细化处理，提高了综合性能。经在冶金、热电、机械等行业的推广应用实践和用户的信息反馈，“杰能王”微纳米高温远红外涂料节能效果明显，发射率高，提高了炉窑的热效率。（技术参数和资料详见国家冶金行业生产力促进中心网站http://www.mippc.net.cn/）
    本产品可广泛应用于冶金热风炉、轧钢加热炉、均热炉、热电锅炉、焦炉、采暖锅炉、耐火原材料工业炉窑、机械工业炉窑等领域。
    本技术已申报国家专利。“杰能王”商标已在国家工商总局注册。
    联系方法：
    国家冶金行业生产力促进中心
    地址：北京东四西大街46 号
    电话：010-65131958转138 或248、 010-86868693
    传真：010-65131970
    E-mail: mippc@vip.sina.com
                                                国家冶金行业生产力促进中心
                                                     2003年12月15日