HX-021型黑体辐射节能涂料

一、涂料简介

　　HX-021型黑体辐射节能涂料是由航空发动机工业衍生出的新型节能产品，利用黑体材料高吸收、高蓄热；高辐射、高放热的特点强化辐射换热，提高炉窑效率。

二、节能原理

　　传热有三种模式：对流、辐射、传导。

　　一般而言，当炉体温度在800℃以上时，热量传递以辐射为主，辐射传热是对流的15 倍，占80%以上。高温辐射能量波长大多数集中在1～5μm，比如1000℃和1300℃时，分别有76%和85%的辐射能量集中在这一波段内，一般的耐火材料在这一波段的发射率很低，而HX-021型黑体辐射节能涂料在1～15μm波谱范围内都具有很高的发射率。

　　常温下耐火材料的发射率一般为0.6～0.8，随着炉温的升高，会大幅度下降，高温下只有0.4～0.5，而HX-021型黑体辐射节能涂料一直保持0.9以上的发射率。

　　根据基尔霍夫定律，材料的吸收率与发射率相等。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。由于在高温条件下，热量传递以辐射为主，当被加热物体表面涂覆纳微米高辐射覆层后，极大提高了被加热体吸收和发射热量的能力，在同样的加热条件下，由于传热能力的提高，必将大大提高热能的利用效率，从而达到节能的目的。

三、涂料成分

　HX-021型黑体辐射节能涂料是由黑体辐射材料与耐高温粘结剂组成，其中过渡族元素氧化物和氧化锆、硅锆酸盐耐火材料，高温掺杂形成固溶体黑体辐射材料，耐高温粘结剂则使涂料牢固地粘合在基体表面。

　作为一种物体表面辐射性能的改性材料，具有施工简便、成本低廉的特点和强化辐射传热过程、保护基体材料的优点，因而得到广泛的应用，成为改善工业炉炉内辐射传热、参与调整表面辐射性能的一项重要措施。

　对于以辐射传热为主的工业炉来说，提高炉内参与辐射传热的物体表面辐射系数，将有效地强化炉内传热过程，以便更好地利用能量资源。

四、涂料应用

　1. 轧钢加热炉、陶瓷炉窑等工业炉

　　高辐射覆层用于轧钢加热炉、陶瓷炉窑等工业炉的炉衬时，炉衬表面吸热量增加（被加热物体的受热量60%来源于炉衬的辐射），由于炉墙由隔热材料砌筑，大量不能通过炉壁向外及时传递的热量会改变为1～5μm的波长的热量向炉膛内辐射。1～5μm波长的热量是极易被钢坯等工件吸收的，因此炉窑的热效率提高。

　2. 锅炉管、石化裂解炉加热管外壁、焦炉立火道与炭化室隔墙

　　高辐射覆层用于锅炉管、石化裂解炉加热管外壁、焦炉立火道与炭化室隔墙时，由于表面吸热快，增加了锅炉管、石化裂解炉加热管外壁和焦炉立火道与内部被加热物质的温度梯度，大大提高了向水、石脑油及焦炉炭化室传热的热动力。使锅炉管、石化裂解炉和焦炉的热效率提高。

　3. 蓄热体

　　高辐射覆层用于蓄热体，如高炉热风炉格子砖表面。高辐射覆层通过强化辐射换热，提高了蓄热体表面温度，增加了蓄热体内外温度梯度，使蓄热体烧炉升温期吸热速度和吸热量增加，送风降温期放热速度和放热量也增加，从而提高热风温度，提高热风炉热能利用效率。

五、涂料参数

六、涂料特点

1、涂层结构致密，保护内衬，有很好的耐磨、耐腐蚀性。

2、与基体结合力强，涂层能渗透基体形成过渡层和涂层的结构，耐机械冲击和热冲击。

3、提高涂料的黑度，使其在波长1～10μm区间，发射率都在0.95以上，并对增黑剂进行了稳定化处理，提高了抗老化性能，大大延长了涂层使用寿命。

4、提高锅炉对燃料的适应能力，特别是低质燃料的适应性。

5、改善炉膛结焦现象，提高炉膛运行的稳定性。

6、减少锅炉的排烟温度，降低能耗。