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關(guān)鍵詞

稀土鎖熱控能材料——工業(yè)窯爐的“節(jié)能管家”

來源：8xtt.com  |  發(fā)布時間：2025年11月06日
  在工業(yè)生產(chǎn)的高溫場景里，提升能源熱效率始終是道關(guān)鍵難題。熱量主要通過對流、輻射、傳導(dǎo)傳遞。隨著溫度的升高，窯爐內(nèi)的輻射能力急劇增加，高溫窯爐爐膛溫度一般在900℃以上，熱輻射能夠占據(jù)熱量傳遞的75%以上，因而是在高溫條件下主要的熱量傳播方式。

  發(fā)射率是決定輻射傳熱能力的關(guān)鍵指標(biāo)，而一般耐火材料輻射率為0.3-0.6，正是基于此項指標(biāo)，具有超高發(fā)射率的稀土鎖熱控能材料（ε≥0.95）應(yīng)運(yùn)而生。材料具備節(jié)能率高、使用壽命長的核心優(yōu)勢，使用該材料的基體與空白基體相比，吸放熱速率提升30%以上；此外材料更打破了傳統(tǒng)材料的局限——即便在中低溫段，也能顯著提升熱輻射傳熱能力，印證了其“鎖熱控能”的硬實(shí)力。

  一、先懂原理：稀土“鎖熱控能”的科學(xué)邏輯

  要理解這款材料的強(qiáng)大，首先要回到其核心——利用稀土元素緊密的電子層結(jié)構(gòu)、高電價、可變價、大半徑、極化力大以及定域效應(yīng)等性質(zhì)，通過特殊工藝調(diào)控，與過渡金屬氧化物形成高發(fā)射率（依據(jù)基爾霍夫定律發(fā)射率與吸放熱能力的關(guān)系ε吸=ε發(fā)，即：材料的吸放熱能力與材料的發(fā)射率緊密相關(guān)，材料的發(fā)射率越高，其吸放熱能力也越強(qiáng)，蓄熱能力也越強(qiáng)）固溶體，提高晶格畸變程度和晶格振動頻率，促使高溫輻射熱更容易被固相受熱體吸收利用，提高熱效率。

  二、聚焦場景：在熱風(fēng)爐中的應(yīng)用突破

  在高爐冶煉領(lǐng)域，“提升風(fēng)溫”是強(qiáng)化冶煉效率、降低固體燃料消耗的核心關(guān)鍵。傳統(tǒng)風(fēng)溫提升方案，如混燒高熱值煤氣、擴(kuò)大格子磚換熱面積或更換蓄熱體材質(zhì)，不僅成本高昂，還易受設(shè)備原有結(jié)構(gòu)限制，難以實(shí)現(xiàn)高效突破。安德稀耐研發(fā)的稀土鎖熱控能材料，創(chuàng)新提出“不改動原有設(shè)備”的解決方案，通過在格子磚表面覆涂高輻射涂層的技術(shù)路徑，實(shí)現(xiàn)熱風(fēng)爐節(jié)能突破，具體應(yīng)用場景如下：

  1.格子磚表層賦能：無需改變爐內(nèi)格子磚的材質(zhì)、質(zhì)量與表面積，僅在其表層覆涂材料。此舉可顯著加快格子磚燃燒期的吸熱速度、提升吸熱量，同時加速送風(fēng)期的放熱效率與放熱量，直接強(qiáng)化熱風(fēng)爐蓄熱能力，減少煤氣消耗。

  2.大墻蓄熱強(qiáng)化：在熱風(fēng)爐大墻噴涂AdReJ-101型鎖熱控能材料，讓原本不具備蓄熱功能的大墻也成為“蓄熱體”，進(jìn)一步提升爐內(nèi)熱量利用率，挖掘潛在節(jié)能空間。




  三、落地實(shí)效：從數(shù)據(jù)到場景的“節(jié)能證明”

  這款成熟產(chǎn)品的價值，已被全國10余家企業(yè)的應(yīng)用數(shù)據(jù)印證，在西林建龍、磐石建龍、安陽鋼鐵等多家企業(yè)的熱風(fēng)爐應(yīng)用，綜合節(jié)能率均在10%以上。目前，撫順建龍、邯寶鋼鐵等多座熱風(fēng)爐正在實(shí)施中。以580m3高爐的熱風(fēng)爐為例，該高爐熱風(fēng)爐使用了稀土鎖熱控能材料，年度可降低標(biāo)煤4200t（按年產(chǎn)鐵水63萬噸測算）噸鐵降低工序能耗6.8kgce/t；若節(jié)約煤氣全部用于燃?xì)獍l(fā)電，年度可創(chuàng)造效益750萬元，折合到噸鐵約降低成本12元/t；由于煤氣消耗量降低，廢氣排放量也隨之降低，具有較大的社會效益；同時稀土輻射材料燒結(jié)后與基體形成釉面陶瓷聚合體，有效保護(hù)基體，延長耐材使用壽命。除顯性效益外，由于熱風(fēng)爐送風(fēng)周期的增長，減少換爐頻次，間接對高爐順行、爐型穩(wěn)定提供了基礎(chǔ)保障。
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