水冷壁防結焦腐蝕增強換熱ZS-1061耐高溫紅外輻射涂料

產(chǎn)品介紹

ZS-1061耐高溫紅外輻射涂料是北京志盛威華化工有限公司研發(fā)生產(chǎn)的一種新型節(jié)能涂料。采用公司自行研發(fā)特種無機硅酸鹽復合體系作為成膜物質(zhì)。加入過渡族元素氧化物、氧化鋯、稀土氧化物Y₂O₃等填料，在1400℃下都能保證90%以上的輻射率。固化成型涂膜具有良好較高且穩(wěn)定的紅外發(fā)射率，耐溫性能穩(wěn)定，高溫下輻射率強、耐蝕性好、硬度高、耐磨性能優(yōu)。

工作機理

涂料體系內(nèi)部采用過渡族元素氧化物和氧化鋯、硅酸鹽耐火材料，高溫摻雜形成固溶體，既增加了雜質(zhì)能級，提高紅外輻射系數(shù)，又保持了相應的耐熱性、強度大、耐腐蝕性、耐磨性等優(yōu) 異性能，提高涂層的整體強度和致密性。稀土元素氧化物（如Y2O3）的摻入能提高反應物的活性，同時也是摻雜和穩(wěn)定涂層結構的優(yōu)選材料。

ZS-1061高溫遠紅外輻射涂料是在傳熱物體表面涂覆一層具有高發(fā)射率的材料，使物體表面有更強的吸收和輻射熱量的能力，使物體傳熱的效率提高。

涂料特性

由傳熱學原理，工業(yè)上所遇到的溫度范圍內(nèi)，物體熱輻射能力絕大部分位于紅外線波長這段，即0.76—20µm范圍。固體對外界的熱輻射特性以及它們對投射輻射所呈現(xiàn)的吸收、反射特性，服從于基爾霍夫定律，都具有在物體表面上進行熱輻射及吸收的特點。當輻射能進入固體表面后，在一個很短的距離(對于金屬導體而言，基本上在1µｍ以內(nèi))就被吸收完，并轉(zhuǎn)換成熱能使物體表面溫度升高。

涂層成膜致密，耐溫幅度高，在高溫二次固化后具有較好的防腐、防氧化效果，因此具備改善熱交換的同時起到良好的防腐、防氧化性。

技術優(yōu)點

ZS-1061高溫遠紅外輻射涂料由自主研發(fā)的高溫無機樹脂、及30余種高輻射率功能顏填料組成。

ZS-1061高溫無機樹脂可長期耐溫1800℃，完全能應對鍋爐內(nèi)的溫度考驗，而市面上的其他競品成膜樹脂實際耐溫在800℃左右（在水冷壁正常工作時或熱傳遞柔和區(qū)域，該類樹脂還能應對，但對高溫區(qū)、特殊異常工況時，該樹脂會迅速失效）；

ZS-1061采用30余種顏填料應對鍋爐不同區(qū)域、不同運行溫度、不同升溫階段的輻射問題。每種物質(zhì)因機構特性在不同的溫度下會體現(xiàn)不同的輻射率（電子躍遷及能量釋放后的還原需要的能量大小不同，輻射率不同），因此在承諾溫度段內(nèi)保持高輻射率是由顏填料的選配來實現(xiàn)的。市面上大多競品的高輻射率只針對某一特定溫度段，而非針對鍋爐運行特點及熱交換特點來合理科學的選配功能顏填料的（就此項研究大多數(shù)競爭廠家是缺失的），如果不是利用顏填料的電子躍遷來實現(xiàn)高輻射率，則此類涂料會隨著涂層的老化而難以保持承諾的高輻射率；

ZS-1061的專用底漆具有強滲透性，可滲透到鋼材表面2-3μm下形成牢固的錨栓，增加涂層的附著力，同時該涂料的線膨脹系數(shù)隨溫度變化而變化的曲線基本跟鋼材一致，因此可以做到很好的附著，不易因熱振等原因產(chǎn)生脫落。其他競品并不具備對鋼材的滲透性只是簡單的物理附著，同時線膨脹系數(shù)的變化曲線與鋼材存在較大差異，在實際使用中顯得嬌氣；

ZS-1061高溫固化后因其自身表面張力小、表面溫度高等可有效減少甚至防止結焦，因此不會被焦質(zhì)、灰質(zhì)覆蓋，不但可防止垢下腐蝕，同時還能杜絕因遮蓋而導致輻射功能的不能實現(xiàn)（基爾霍夫定律表明：輻射能力的大小取決于物體表面材質(zhì)的特性，表面被遮蓋，則表現(xiàn)的是遮蓋物質(zhì)的輻射能力）。同類競品包括高溫金屬熱噴涂都會受結焦的影響而降低表面輻射力；

ZS-1061成膜致密，可有效防治高溫氧化、高低溫腐蝕、改善結焦。金屬熱噴涂在噴涂時金屬迅速固化，容易產(chǎn)生氣泡、針 孔等缺陷，因金屬熱噴涂的金屬材料與鍋爐鋼材質(zhì)不同，容易產(chǎn)生電位差而產(chǎn)生電化學腐蝕，同時因為金屬熱噴涂并不具備提高熱輻射性能，因此在節(jié)能上并無太大作用，只是在耐磨上會優(yōu)于ZS-1061。

應用效果：

1、提高鍋爐內(nèi)襯（如爐膛水冷壁和高低溫過熱器等高溫吸熱面）1-5μm波段的輻射率，其潛在吸收熱能的能力提高20%左右。

2、優(yōu)化強化紅外匹配波譜,提高加熱效率,縮短升溫時間,使輻射場溫度均勻,促使燃燒安全。

3、由于ZS-1061耐高溫遠紅外輻射涂料具有0.9以上的發(fā)射率,因而可以提高鍋爐內(nèi)熱能1-5μm波段的增加。同時，涂層發(fā)射率相對于金屬表面的發(fā)射率的提高，增強了爐膛內(nèi)吸熱面的輻射量，提高了灰分的攪動，確保爐膛內(nèi)的溫度均勻及減少灰分在吸熱面上的附著，使燃燒更充分，降低了灰分中的含碳量。外加鍋爐燃燒后排放的氣體大多是三原子氣體（如CO₂，H₂O，SO₂等）。他們的黑度又較低， 因而相對于黑度為0.9的涂層吸能較差,這也大大提高鍋爐的熱效率。

4、ZS-1061耐高溫遠紅外輻射涂料的防腐保護作用

ZS-1061耐高溫遠紅外涂料噴涂在金屬表面上，緩慢升溫或者隨爐升溫，讓涂層固相反應成陶，此時涂層很致密，使金屬制品與外界介質(zhì)隔離開來，以阻礙外界高溫氣氛及腐蝕物質(zhì)如：O₂、S、Cl₂對金屬表面的腐蝕。

5、 爐膛出口煙溫和排煙溫度降低，熱效率提高

鍋爐爐膛出口煙溫將明顯下降，這說明爐膛內(nèi)的高溫煙氣、火焰與水冷壁間的輻射換熱量提高，而且，由于輻射換熱量與火焰溫度的四次方成正比，因此說明爐膛內(nèi)的火焰溫度有所提高，爐膛的容積熱負荷和截面熱負荷提高了，有利于爐內(nèi)燃燒和煤粒的燃盡，使鍋爐的化學不完全燃燒熱損失和機械不完全燃燒損失大幅減少，鍋爐熱效率得到相應的提高。

6、 排煙溫度的降低，使鍋爐的排煙熱損失減少，鍋爐熱效率提高

由于在鍋爐的爐膛后部高溫過熱器管壁噴涂涂層后，高溫煙氣得到有效吸收，吸熱效率增加，排煙溫度因此降低，熱損失減少，鍋爐熱效率提高。（視鍋爐實際效率、設計效率、燃料特性等提升幅度各有不同，一般在0.5-3%）

7、 保護受熱面管壁，減少管壁的結焦

使用耐高溫遠紅外輻射涂層后，對多年高低溫腐蝕嚴重的管壁進行清洗和防氧化保護也是非常必要的。而且，涂刷涂層后爐管溫度相對降低，管壁涂層燒結后，管壁張力發(fā)生變化，積灰和結焦現(xiàn)象也得到緩解。

應用場景

水冷壁、窯爐、爐膛、鍋爐內(nèi)襯；燃煤爐、燃油氣爐、高溫窯爐、高溫電爐、焚燒爐、蓄熱球、隧道窯、移動窯的節(jié)能。