CN204104152U - 耐高温红外辐射板 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种适用于锅炉且使用寿命长的耐高温红外辐射板，将其安装于炉膛内壁，可以大大提高炉膛内壁的红外辐射能力，从而提高能源利用率。该耐高温红外辐射板设有若干个安装通孔；所述耐高温红外辐射板的一面为红外辐射层，另一面为隔热层。耐高温红外辐射板可以通过锚固钉等固定于炉膛内，红外辐射层可将能量均匀辐射到发热工件上。红外辐射板背面具有隔热层，可以使能量尽可能多的通过辐射传递给发热工件，并减少火焰直接接触炉壁耐火材料表面，大幅度延长窑炉使用寿命，提高经济效益。本实用新型的耐高温红外辐射板安装及拆卸方便，使用寿命长，固定可靠，可以大大提高炉子的能量利用率和使用寿命，具有很好的推广价值。

Description

耐高温红外辐射板

技术领域

本实用新型涉及到一种耐高温红外辐射板。

背景技术

我国工业窑炉及工业锅炉是能源消耗的主体，而工业窑炉及工业锅炉普遍存在热效率低，能源浪费比较大的现象。工业窑炉炉膛内传热有:火焰辐射、燃烧的产物辐射、炉墙固体表面辐射和炉内气体辐射和炉内气体的对流传热。简单来说，参与炉内热交换过程的有3种基本物体：炉气、炉壁、加热煅烧物。在800℃以下是炉气与被加热物之间的传热主要依靠对流传热；在800℃～1000℃之间是则同时依靠对流和辐射，当温度高于1000℃时炉气与被加热物之间的热传导主要依靠红外辐射换热，被加热物所吸收的热90%通过辐射换热来实现的。大部分工业窑炉炉膛内由耐火砖，耐火浇注料，耐火轻质保温砖或陶瓷纤维砌筑的。这些耐火材料具有耐火性，高温下强度高，稳定性高等特性可以满足窑炉需要，但这些耐火材料的远红外发射率一般在0.35左右（如在1100℃下：耐火粘土砖：0.35～0.65，莫来石0.4，氧化铝0.18～0.52，耐火纤维0.35）。为了解决炉膛内壁红外辐射能力差的问题，有的锅炉在炉膛内壁设置了红外辐射涂层，红外辐射涂料的发射率在0.85～0.95。红外辐射传热就是利用红外线独特的辐射能力加热物体，使物体受热，在一定的温度下，加热物体辐射出具有一定穿透能力的红外波，使被加热物体发生分子振荡，产生能级跃迁，辐射一定波段的红外线，从而产生热量。其特点一是吸热物体均匀受热，二是由内向外加热，从而减少了加热时间，提高能源利用率。

但是，远红外涂层技术的根本弱点是涂层易老化，在实际使用过程中不断粉化掉落或被气流冲蚀，热红外发射率逐步衰减，失去红外辐射功能，热效随时间推移下降。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种适用于锅炉且使用寿命长的耐高温红外辐射板，将其安装于炉膛内壁，可以大大提高炉膛内壁的红外辐射能力，从而提高能源利用率。

本实用新型的耐高温红外辐射板设有若干个安装通孔；所述耐高温红外辐射板的一面为红外辐射层，另一面为隔热层。耐高温红外辐射板可以通过锚固钉等固定于炉膛内，红外辐射层的法相全发射率在0.85～0.97，并可根据需要调节角度，将能量均匀辐射到发热工件上，同时也可根据窑型和加热工件堆放设计红外辐射板结构及弧度，使吸收的能量均匀辐射到工件上。辐射板背面具有隔热层，可以阻止热量传递到炉壁，使能量尽可能多的通过辐射传递给发热工件，其背面温度与炉内气温相比低300～500℃；辐射板可减少火焰直接接触炉壁耐火材料表面，大幅度延长窑炉使用寿命，提高经济效益。而且，炉壁上安装辐射板可减缓致密耐火材料受烟气急冷急热造成的热震损坏，可降低耐火材料的质量要求，降低筑炉成本。耐高温红外辐射板可以采用高温烧结制备，具有使用寿命长，可达到5～10年，与工业窑炉和锅炉的设计寿命相当，甚至更高。

进一步地，所述耐高温红外辐射板的红外辐射层由黑体材料或远红外材料制备，通过高温烧结，红外辐射板在实际使用过程中，红外辐射能力不衰减，长期保证加热炉和锅炉的高效节能，节能效率达到15～30%，与已有技术相比有更进一步提高。

进一步地，所述耐高温红外辐射板的隔热层为陶瓷纤维毯，以提高隔热能力和使用寿命。

进一步地，所述耐高温红外辐射板的截面为弧形，以保证炉膛内的所有红外辐射层的法线方向均正对炉膛内的加热工件，尽可能多地将所吸收的能量均匀辐射到发热工件上，提高能量利用率。

进一步地，所述耐高温红外辐射板的红外辐射层设有中空凸出空腔和/或翅片，以吸收更多的烟气中的能量，并将该能量反射回发热工件。

进一步地，所述耐高温红外辐射板材质由90~95份堇青石或莫来石或碳化硅或刚玉-莫来石，5~10份复合掺杂高红外辐射材料粉体组成，所述复合掺杂高红外辐射材料粉体由Fe₂O₃ 55~75份，NiO 15~30份，ZnO 5~10份，MnO₂ 0.5~1.5份，CoO 0.5~2份，Cr₂O₃ 3~5份，CeO₂ 0.05~0.2份，Er₂O₃ 0.05~0.2份，Nd₂O₃ 0.05~0.2份，Yb₂O₃ 0.05~0.2份组成，采用共混研磨、装匣钵高温烧结和再经破碎球磨而成。

本实用新型的耐高温红外辐射板安装及拆卸方便，使用寿命长，固定可靠，可以大大提高炉子的能量利用率和使用寿命，具有很好的推广价值。

附图说明

图1是本实用新型的耐高温红外辐射板的结构示意图。

图2是本实用新型的耐高温红外辐射板的剖视图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本实用新型的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。

实施例1：

如图所示，本实施例的耐高温红外辐射板1的一面为红外辐射层2，另一面为隔热层3，其中隔热层3为陶瓷纤维毯。

耐高温红外辐射板1的截面为弧形，以保证炉膛内的所有红外辐射层2的法线方向均正对炉膛内的加热工件，尽可能多地将所吸收的能量均匀辐射到发热工件上，提高能量利用率。

耐高温红外辐射板1通过锚固钉4固定于炉膛内，红外辐射层2的法相全发射率在0.85～0.97，并可根据需要调节角度，将能量均匀辐射到发热工件上，同时也可根据窑型和加热工件堆放设计红外辐射板结构及弧度，使吸收的能量均匀辐射到工件上。辐射板背面具有隔热层3，可以使能量尽可能多的通过辐射传递给发热工件，其背面温度与炉内气温相比低300～500℃；耐高温红外辐射板1可减少火焰直接接触炉壁耐火材料表面，大幅度延长窑炉使用寿命，提高经济效益。而且，炉壁上安装辐射板可减缓致密耐火材料受烟气急冷急热造成的热震损坏，可降低耐火材料的质量要求，降低筑炉成本。耐高温红外辐射板1可以采用高温烧结制备，具有使用寿命长，可达到5～10年，与工业窑炉和锅炉的设计寿命相当，甚至更高。

耐高温红外辐射板的红外辐射层2设有翅片5和中空凸出空腔6，以吸收更多的烟气中的能量，并将该能量反射回发热工件。

耐高温红外辐射板2的材料由90~95份堇青石或莫来石或碳化硅或刚玉-莫来石，5~10份复合掺杂高红外辐射材料粉体组成，所述复合掺杂高红外辐射材料粉体由Fe₂O₃ 55~75份，NiO 15~30份，ZnO 5~10份，MnO₂ 0.5~1.5份，CoO 0.5~2份，Cr₂O₃ 3~5份，CeO₂ 0.05~0.2份，Er₂O₃ 0.05~0.2份，Nd₂O₃ 0.05~0.2份，Yb₂O₃ 0.05~0.2份组成，采用共混研磨、装匣钵高温烧结和再经破碎球磨而成。

Claims (5)

1.一种耐高温红外辐射板，其特征在于所述耐高温红外辐射板设有若干个安装通孔；所述耐高温红外辐射板的一面为红外辐射层，另一面为隔热层。

2.根据权利要求1所述的耐高温红外辐射板，其特征在于所述耐高温红外辐射板的红外辐射层由黑体材料或红外材料制备。

3.根据权利要求1或2所述的耐高温红外辐射板，其特征在于所述耐高温红外辐射板的隔热层为陶瓷纤维毯。

4.根据权利要求3所述的耐高温红外辐射板，其特征在于所述耐高温红外辐射板的截面为弧形。

5.根据权利要求1所述的耐高温红外辐射板，其特征在于所述耐高温红外辐射板的红外辐射层设有中空凸出空腔和/或翅片。