[发明专利]一种提高玻璃窑炉辐射加热效率的方法

说明书

通过玻璃窑炉大碹内壁涂覆高发射率覆层，使大碹内壁热面的发射系数提高，能够在高温条件下吸收辐射和对流的热量，并将其中85％～95％的热量再次辐射出去，辐射出去的这部分热量会被温度更低的被加热体所吸收，由于辐射的热量更倾向于加热温度更低的玻璃液，故而参加反应的氧气和氮气量少，生成NOx的含量也降低；高发射率节能材料覆层与基体之间的粘结力要高于覆层间的粘结力，因此喷涂后的材料固着力强，能够承受热震冲击，喷涂后可完全遮盖基体表面，无针眼，特别适合应用到腐蚀较为严重的部位；该方法不仅提高了玻璃窑炉辐射传热、窑炉内热量的利用率，还提高了作业中玻璃液的熔化效率，降低了有害物质的生成量，达到了节能减耗减排的目的。

技术领域

本发明涉及一种提高玻璃窑炉辐射加热效率的方法，属于玻璃生产技术领域。

背景技术

玻璃产业已成为加快国民经济发展和提高人民生活水平不可或缺的一部 分。传统的熔化玻璃技术是，在玻璃窑炉中，玻璃原料通过燃烧产生的高温火 焰辐射热量而充分熔化，燃料喷枪的上部燃料与空气接触面积大，燃烧速度快， 火焰温度高，而喷枪的下部燃料则为缺氧区，缺少高温火焰覆盖，此区域是离 需要熔化的玻璃原料最近的区域，因此必须要提高上部火焰空间的温度，使高 温火焰辐射到玻璃液面，以达到合格质量玻璃。但是，较高的火焰温度也带来 了一定的有害影响：加快了空气中氮气和氧气生成NOx的反应速率，生成了大 量的NOx有害气体，随着烟道排放到空气中，这种传统的熔化玻璃技术不仅消耗了大量的能量，而且增加了烟气中NOx的浓度，玻璃行业都在寻求新的方法 来解决当前所面临的技术难题。

虽然，全氧燃烧是目前解决NOx排放问题的一个重要前处理手段，但是无论采用空气分离法制氧、还是变压吸附制氧，都需要投入大量设备资金，制氧成本高，不利于全氧燃烧技术的推广和应用；而运用SCR法进行脱硫脱硝的后处理方法，同样也面临着成本较高的问题，并且还有可能发生催化剂中毒现象。

其他进行工业炉窑节能改造的技术方式是：一是改变窑炉结构，增大窑炉熔化面积，从而来强化传热提高热效率，但这种改造技术工程量大，同时增大了窑炉的功率，消耗更多的燃料；另外一种技术是提高窑炉内衬材料的发射率，这种方式技术单一，不能增加传热面积，且使用寿命短，节能效果不高；还有一种方式是把耐火纤维粘贴在窑炉内衬上，以减少散热损失，但这种方法只是把热量保留在了炉膛内，再加上耐火纤维的发射率较低，不能够把保存的热量再次辐射到被加热物体上，且其发射率随炉内温度的升高而降低，故节能效果欠佳。因此对于玻璃熔窑的节能降耗降污染课题的研究一直受到业内人士的极大关注。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题而提供的一种提高玻璃窑炉辐射加热效率的方法：通过玻璃窑炉大碹内壁涂覆高发射率覆层，使大碹内壁热面的发射系数提高，能够在高温条件下吸收辐射和对流的热量，并将其中85％～95％的热量再次辐射出去，辐射出去的这部分热量会被温度更低的被加热体即玻璃液所吸收，同时由于辐射的热量更倾向于加热温度更低的玻璃液，火焰空间中原有的氧气和氮气吸收的热量少，故而参加反应的量少，生成NOx的含量也降低；而且，高发射率节能材料覆层与基体之间的粘结力要高于覆层间的粘结力，因此喷涂后的材料固着力强，能够承受热震冲击，同时，喷涂后可完全遮盖基体表面，无针眼，特别适合应用到腐蚀较为严重的部位；另外，该方法不仅提高了玻璃窑炉辐射传热、窑炉内热量的利用率，还提高了作业中的玻璃液的熔化效率，而且降低了有害物质的生成量，达到了节能减耗减排的目的。

为了达到上述目的，本发明是通过如下技术手段实现的：

本发明提供一种提高玻璃窑炉辐射加热效率的方法：在窑炉大碹内壁喷涂高发射率材料覆层，所述高发射率材料的发射率高于胸墙和大碹内壁基体耐火材料的发射率。

所述的喷涂覆层采用高发射率节能材料，运用现有技术制备高发射率节能涂料时，通过添加过渡金属氧化物等典型的高发射率物质，和其他原料充分混合，经球磨、超细化、纳米化，得到了具有发射率高、耐火性能好、对基质附着力强等优点的材料。