[发明专利]一种提高焦炉燃烧室传热效率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高焦炉燃烧室传热效率的方法，属于焦炭生产技术领域。

背景技术

焦炉由燃烧室、碳化室和蓄热室与其他辅助设备组成。每个燃烧室由20-30个立火道组成。燃气在立火道内燃烧，通过立火道与碳化室之间的隔墙将热量传递给碳化室。碳化室中的焦煤在密封的情况下受热，当温度达到1300-1400℃时发生反应，转化为焦炭。

燃烧室立火道的温度将直接影响焦炭的产量和质量。当立火道内壁的吸热速度提高时，焦煤吸收热量的速度有利于焦煤中的胶质体的析出，可以减少焦化时间，缩短焦炭的生产时间、提高焦炭的质量、提高焦炉的生产效率。

燃烧室的平面剖面图如图1所示，燃烧室由多个立火道组成。立火道墙体一般由硅质耐火砖砌成，内壁没有覆层。一般耐火材料的发射率低于0.8。根据捷尔霍夫定律，物体的吸收率与发射率相等，也就是现有焦炉立火道表面的吸收率低于0.8。

CN1552779A(200310114615.9)及CN1553134A(200310114616.3)公开了高温远红外涂料及喷涂工艺。用于高温炉窑内壁及水冷壁表面喷涂，节能涂料与基体的粘接力强，高温下长期使用不开裂、不脱落，使用寿命长。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种提高焦炉燃烧室传热效率的方法。

发明概述

本发明在焦炉燃烧室立火道内壁涂覆高发射率覆层，使立火道内壁吸收燃气燃烧产生的热量的比例增加，减少了随废气排出的热量，增大了热能的一次利用率，有利于焦炉的节能减排。

发明详述

本发明的技术方案如下：

一种提高焦炉燃烧室传热效率的方法，在燃烧室立火道内壁涂覆高发射率材料覆层，如图2所示。所述高发射率材料覆层厚度为0.01～3mm。

所述高发射率材料的发射率高于立火道内壁基体耐火材料的发射率。

所述的覆层涂覆用高发射率材料采用市售产品或现有技术即可，现有技术如CN1552779A及CN1553134A，其中高发射率材料的发射率可达0.93。

在涂覆高发射率材料覆层前，在立火道四壁耐火材料基体表面先涂覆一层前处理液，前处理液为含有0.1-15％wt PO₄根的水溶液、含有0.1-30％wtPA80胶的水溶液，或者0.1-30％wt水玻璃与0-10％wt羧甲基纤维素的水溶液，可以进一步提高高发射率材料覆层与基体的附着力。

覆层涂覆于立火道与碳化室隔墙的表面时，其作用机理为：利用高发射率材料的高吸收的特点，增加传热隔墙的吸热能力；涂覆于立火道和立火道之间的隔墙时，由于所吸的热量几乎没有向外传递的途径，更多的能量重新辐射到气体区域。反射能量能够保持自身的光谱特性，而这种再辐射能量则在整个波长的光谱中重新分配。在气体的吸收带范围之内只有部分的再辐射被吸收，其余部分则穿过气体区域，再次被炉壁吸收。因此，有利于立火道与碳化室之间的隔墙的吸收。

本发明的涂覆覆层与墙体呈渗态结合，覆层材料充填于墙体耐火材料的开口气孔中，覆层在墙体表面呈渗态结合，因此附着牢固，增加了墙体耐火材料的表面强度。覆层具有较强的密闭性，可以保护耐材免受烟气的侵蚀。本发明为一种利用焦炉燃烧室内壁表面的高发射率覆层提高焦炉燃烧室辐射传热的技术，应用本发明的技术焦炉节能可达10％以上，可提高焦炭产量5％以上，可提高焦炉寿命5％以上。

附图说明

图1是燃烧室部位结构示意图。1立火道，2立火道与立火道之间的隔墙，3立火道与碳化室隔墙。

图2是立火道内壁涂覆覆层的示意图。1立火道，2立火道与立火道之间的隔墙，3立火道与碳化室隔墙，4覆层。

图3是本发明实施例1覆层与墙体结合的岩相组织结构电子显微照片。4覆层，5覆层材料充填于墙体耐火材料的开口气孔。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不限于此。

实施例1：