一、技術(shù)名稱(chēng)：加熱爐黑體技術(shù)強(qiáng)化輻射節(jié)能技術(shù)
二、適用范圍：鋼鐵行業(yè)各種加熱爐
三、與該節(jié)能技術(shù)相關(guān)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能耗現(xiàn)狀：
目前，各種工業(yè)爐窯均在采用多項(xiàng)節(jié)能技術(shù)來(lái)提高鍋爐效率，如加熱爐筑爐材料的優(yōu)化（輕型）、爐膛結(jié)構(gòu)的改動(dòng)（諸如降低爐膛高度、增設(shè)爐膛內(nèi)隔墻、以期增加氣流擾動(dòng)）、采用蓄熱式燃燒技術(shù)、涂料技術(shù)、預(yù)熱利用技術(shù)等，雖然也取得一些節(jié)能效果，但其效果均有限，要達(dá)到10%左右均比較困難。2010年我國(guó)各品種熱軋軋鋼工序能耗比較（GJ/t）見(jiàn)表1。
表1我國(guó)各品種熱軋軋鋼工序能耗比較（GJ/t）
四、技術(shù)內(nèi)容：
1、技術(shù)原理
根據(jù)紅外物理的黑體理論及燃料爐爐膛傳熱數(shù)學(xué)模型，制成集"增大爐膛面積、提高爐膛發(fā)射率和增加輻照度"三項(xiàng)功能于一體的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)黑體——黑體元件，將眾多的黑體元件安裝于爐膛內(nèi)壁適當(dāng)部位，與爐膛共同構(gòu)成紅外加熱系統(tǒng)；既可增大傳熱面積，又可提高爐膛的發(fā)射率到0.95（1002℃），同時(shí)能對(duì)爐膛內(nèi)的熱射線(xiàn)進(jìn)行有效調(diào)控，使之從漫射的無(wú)序狀態(tài)調(diào)控到有序，直接射向鋼坯，從而提高爐膛對(duì)鋼坯輻射換熱效率，取得較好的節(jié)能效果。
2、關(guān)鍵技術(shù)
1）高輻射系數(shù)黑體元件；
2）黑體元件燒結(jié)安裝固定技術(shù)。
3、工藝流程
通過(guò)設(shè)計(jì)將一定數(shù)量高輻射系數(shù)（0.95以上）的黑體元件，安裝在軋鋼加熱爐內(nèi)爐頂和側(cè)墻，增加輻射面積，增加有效輻射，提高加熱質(zhì)量，降低燃料消耗。黑體元件布置示意圖見(jiàn)圖1。其工藝流程為：施工準(zhǔn)備→爐襯清理及局部修補(bǔ)→黑體元件布圖劃線(xiàn)→爐襯工藝小孔加工→黑體元件安裝→對(duì)爐壁做保護(hù)性處理和紅外涂裝→施工現(xiàn)場(chǎng)清理→正常烘爐→調(diào)試→測(cè)試及驗(yàn)收。
圖1黑體元件布置示意圖
五、主要技術(shù)指標(biāo)：
1）黑體原件輻射系數(shù)大于0.95；
2）壽命大于3年；
3）節(jié)能率10%～20%。
六、技術(shù)應(yīng)用情況：
該技術(shù)已于 2011 年 8 月通過(guò)中國(guó)資源綜合利用協(xié)會(huì)組織的技術(shù)鑒定。黑體技術(shù)已被成功應(yīng)用改造上百臺(tái)各種類(lèi)型的加熱爐、熱處理爐，均取得了較好的節(jié)能效果，并受到國(guó)內(nèi)多家大型鋼鐵企業(yè)的高度評(píng)價(jià)。目前已在首秦、沙鋼、淮鋼、萊鋼等企業(yè)應(yīng)用。
七、典型用戶(hù)及投資效益：
典型用戶(hù)：萊鋼大型型鋼有限公司，秦皇島首秦金屬材料有限公司
1）建設(shè)規(guī)模：120 萬(wàn)噸 H 型鋼加熱爐。主要技改內(nèi)容：在加熱爐內(nèi)壁爐頂?shù)念A(yù)熱段、加熱段、均熱段等部位安裝 17000 個(gè)黑體元件及紅外加熱系統(tǒng)，主要技術(shù)設(shè)備包括黑體元件和紅外加熱系統(tǒng)。節(jié)能技改投資額 300 萬(wàn)元，建設(shè)期 15天。每年可節(jié)能 7962tce，年節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益 700 萬(wàn)元，投資回收期約 5 個(gè)月。
2）建設(shè)規(guī)模：150 萬(wàn) t 中厚板軋鋼加熱爐。主要技改內(nèi)容：在爐膛內(nèi)增加17000 個(gè)黑體元件及紅外加熱系統(tǒng)，主要技術(shù)設(shè)備包括黑體元件和紅外加熱系統(tǒng)。節(jié)能技改投資額 350 萬(wàn)元，建設(shè)期 18 天。每年可節(jié)能 9817tce，年節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益 825.8 萬(wàn)元，投資回收期約 5 個(gè)月。
八、推廣前景和節(jié)能潛力：
黑體強(qiáng)化輻射傳熱技術(shù)是提高加熱爐熱效率、獲得節(jié)能效益的有效途徑之一，也是高能耗加熱爐群裝備實(shí)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)步的重要手段之一。黑體技術(shù)是采用“黑體強(qiáng)化輻射傳熱節(jié)能”的節(jié)能機(jī)理，在加熱爐熱流的源頭，對(duì)熱射線(xiàn)進(jìn)行有效調(diào)控，提高其加熱能力和加熱質(zhì)量，降低能源消耗和鋼坯氧化燒損，從而改善工業(yè)爐窯多項(xiàng)使用性能，可以使消耗各種能源（電、氣、油、煤）的加熱爐在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上再節(jié)約 10%～15%。2010 年我國(guó)粗鋼產(chǎn)量為 6.27 億噸。預(yù)計(jì)到 2015 年，該技術(shù)在軋鋼加熱爐領(lǐng)域的推廣比例可達(dá) 20%，總投入 9 億元，節(jié)能能力約 80 萬(wàn) tce/a
二、適用范圍：鋼鐵行業(yè)各種加熱爐
三、與該節(jié)能技術(shù)相關(guān)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能耗現(xiàn)狀：
目前，各種工業(yè)爐窯均在采用多項(xiàng)節(jié)能技術(shù)來(lái)提高鍋爐效率，如加熱爐筑爐材料的優(yōu)化（輕型）、爐膛結(jié)構(gòu)的改動(dòng)（諸如降低爐膛高度、增設(shè)爐膛內(nèi)隔墻、以期增加氣流擾動(dòng)）、采用蓄熱式燃燒技術(shù)、涂料技術(shù)、預(yù)熱利用技術(shù)等，雖然也取得一些節(jié)能效果，但其效果均有限，要達(dá)到10%左右均比較困難。2010年我國(guó)各品種熱軋軋鋼工序能耗比較（GJ/t）見(jiàn)表1。
表1我國(guó)各品種熱軋軋鋼工序能耗比較（GJ/t）
四、技術(shù)內(nèi)容：
1、技術(shù)原理
根據(jù)紅外物理的黑體理論及燃料爐爐膛傳熱數(shù)學(xué)模型，制成集"增大爐膛面積、提高爐膛發(fā)射率和增加輻照度"三項(xiàng)功能于一體的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)黑體——黑體元件，將眾多的黑體元件安裝于爐膛內(nèi)壁適當(dāng)部位，與爐膛共同構(gòu)成紅外加熱系統(tǒng)；既可增大傳熱面積，又可提高爐膛的發(fā)射率到0.95（1002℃），同時(shí)能對(duì)爐膛內(nèi)的熱射線(xiàn)進(jìn)行有效調(diào)控，使之從漫射的無(wú)序狀態(tài)調(diào)控到有序，直接射向鋼坯，從而提高爐膛對(duì)鋼坯輻射換熱效率，取得較好的節(jié)能效果。
2、關(guān)鍵技術(shù)
1）高輻射系數(shù)黑體元件；
2）黑體元件燒結(jié)安裝固定技術(shù)。
3、工藝流程
通過(guò)設(shè)計(jì)將一定數(shù)量高輻射系數(shù)（0.95以上）的黑體元件，安裝在軋鋼加熱爐內(nèi)爐頂和側(cè)墻，增加輻射面積，增加有效輻射，提高加熱質(zhì)量，降低燃料消耗。黑體元件布置示意圖見(jiàn)圖1。其工藝流程為：施工準(zhǔn)備→爐襯清理及局部修補(bǔ)→黑體元件布圖劃線(xiàn)→爐襯工藝小孔加工→黑體元件安裝→對(duì)爐壁做保護(hù)性處理和紅外涂裝→施工現(xiàn)場(chǎng)清理→正常烘爐→調(diào)試→測(cè)試及驗(yàn)收。
圖1黑體元件布置示意圖
五、主要技術(shù)指標(biāo)：
1）黑體原件輻射系數(shù)大于0.95；
2）壽命大于3年；
3）節(jié)能率10%～20%。
六、技術(shù)應(yīng)用情況：
該技術(shù)已于 2011 年 8 月通過(guò)中國(guó)資源綜合利用協(xié)會(huì)組織的技術(shù)鑒定。黑體技術(shù)已被成功應(yīng)用改造上百臺(tái)各種類(lèi)型的加熱爐、熱處理爐，均取得了較好的節(jié)能效果，并受到國(guó)內(nèi)多家大型鋼鐵企業(yè)的高度評(píng)價(jià)。目前已在首秦、沙鋼、淮鋼、萊鋼等企業(yè)應(yīng)用。
七、典型用戶(hù)及投資效益：
典型用戶(hù)：萊鋼大型型鋼有限公司，秦皇島首秦金屬材料有限公司
1）建設(shè)規(guī)模：120 萬(wàn)噸 H 型鋼加熱爐。主要技改內(nèi)容：在加熱爐內(nèi)壁爐頂?shù)念A(yù)熱段、加熱段、均熱段等部位安裝 17000 個(gè)黑體元件及紅外加熱系統(tǒng)，主要技術(shù)設(shè)備包括黑體元件和紅外加熱系統(tǒng)。節(jié)能技改投資額 300 萬(wàn)元，建設(shè)期 15天。每年可節(jié)能 7962tce，年節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益 700 萬(wàn)元，投資回收期約 5 個(gè)月。
2）建設(shè)規(guī)模：150 萬(wàn) t 中厚板軋鋼加熱爐。主要技改內(nèi)容：在爐膛內(nèi)增加17000 個(gè)黑體元件及紅外加熱系統(tǒng)，主要技術(shù)設(shè)備包括黑體元件和紅外加熱系統(tǒng)。節(jié)能技改投資額 350 萬(wàn)元，建設(shè)期 18 天。每年可節(jié)能 9817tce，年節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益 825.8 萬(wàn)元，投資回收期約 5 個(gè)月。
八、推廣前景和節(jié)能潛力：
黑體強(qiáng)化輻射傳熱技術(shù)是提高加熱爐熱效率、獲得節(jié)能效益的有效途徑之一，也是高能耗加熱爐群裝備實(shí)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)步的重要手段之一。黑體技術(shù)是采用“黑體強(qiáng)化輻射傳熱節(jié)能”的節(jié)能機(jī)理，在加熱爐熱流的源頭，對(duì)熱射線(xiàn)進(jìn)行有效調(diào)控，提高其加熱能力和加熱質(zhì)量，降低能源消耗和鋼坯氧化燒損，從而改善工業(yè)爐窯多項(xiàng)使用性能，可以使消耗各種能源（電、氣、油、煤）的加熱爐在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上再節(jié)約 10%～15%。2010 年我國(guó)粗鋼產(chǎn)量為 6.27 億噸。預(yù)計(jì)到 2015 年，該技術(shù)在軋鋼加熱爐領(lǐng)域的推廣比例可達(dá) 20%，總投入 9 億元，節(jié)能能力約 80 萬(wàn) tce/a
