本報通訊員 李寶樂

　　近日，筆者來到內蒙古包頭市利晨科技有限公司（簡稱利晨科技）生產現場，近距離觀察了該公司1號輥道窯。之前
，該公司的窯爐工作溫度在1000攝she氏shi度du以yi上shang，大da量liang熱re量liang通tong過guo爐lu壁bi與yu煙yan氣qi向xiang外wai散san失shi，造zao成cheng熱re量liang浪lang費fei，與yu國guo家jia當dang前qian倡chang導dao的de節jie能neng理li念nian大da相xiang徑jing庭ting
，迫po切qie需xu要yao一yi種zhong紅hong外wai輻fu射she材cai料liao為wei高gao溫wen窯yao爐lu披pi上shang節jie能neng“鎧甲”。

　　當時，市場上的紅外輻射材料普遍具有高溫穩定性差、使用壽命短、節能降耗效果不明確、價格昂貴等缺點，在高溫窯爐上的使用率較低。“市場急需性價比高、耐高溫性好、紅外發射率高、節能降耗效果明顯的紅外輻射材料。”安德稀耐新材料有限公司（簡稱安德稀耐）董事長、總經理王計平說道。

　　相關研究表明，在溫度高於600攝氏度時，物質間的傳熱以熱輻射為主
，而任何單一物體的發射率均小於絕對黑體發射率，即均小於1。眾(zhong)所(suo)周(zhou)知(zhi)
，基(ji)爾(er)霍(huo)夫(fu)定(ding)律(lv)揭(jie)示(shi)出(chu)材(cai)料(liao)的(de)吸(xi)熱(re)率(lv)與(yu)發(fa)射(she)率(lv)相(xiang)等(deng)的(de)關(guan)係(xi)
，即(ji)當(dang)物(wu)體(ti)表(biao)麵(mian)的(de)發(fa)射(she)率(lv)提(ti)高(gao)後(hou)，吸(xi)收(shou)熱(re)量(liang)的(de)能(neng)力(li)也(ye)相(xiang)應(ying)提(ti)高(gao)。斯(si)蒂(di)芬(fen)-玻爾茲曼定律進一步闡述了物質發射率對於吸放熱能力的影響，提高物體的發射率
，可強化輻射傳熱能力，如物體表麵發射率為0.7
，采用高輻射覆層節能技術後，表麵發射率提高至0.9以上，理論上可提高傳熱量20%以上。“綜上所述，在高溫環境中，提高物質的發射率可大幅增強物質的吸放熱能力，隨之縮短被加熱對象的受熱時間，實現節能增產增效。”內蒙古科技大學兼職教授和碩士研究生導師郝先庫解釋道。

　　根(gen)據(ju)以(yi)上(shang)理(li)論(lun)，安(an)德(de)稀(xi)耐(nai)依(yi)托(tuo)包(bao)頭(tou)市(shi)豐(feng)富(fu)的(de)稀(xi)土(tu)資(zi)源(yuan)和(he)強(qiang)大(da)的(de)稀(xi)土(tu)科(ke)研(yan)能(neng)力(li)
，與(yu)包(bao)頭(tou)稀(xi)土(tu)研(yan)究(jiu)院(yuan)成(cheng)立(li)聯(lian)合(he)實(shi)驗(yan)室(shi)
，集(ji)中(zhong)攻(gong)克(ke)該(gai)技(ji)術(shu)。該(gai)研(yan)發(fa)團(tuan)隊(dui)將(jiang)稀(xi)土(tu)化(hua)合(he)物(wu)、過渡金屬氧化物原料與載體黏結劑有效整合，從材料的成分屬性
、結構、表麵狀態
、晶格與晶相類型及晶粒的大小等影響材料發射率的重要因素入手
，進行科學設計，選擇在材料中摻入La
、Ce
、Y、Sm等(deng)稀(xi)土(tu)元(yuan)素(su)，與(yu)過(guo)渡(du)金(jin)屬(shu)氧(yang)化(hua)物(wu)形(xing)成(cheng)固(gu)溶(rong)體(ti)，使(shi)得(de)稀(xi)土(tu)元(yuan)素(su)較(jiao)大(da)的(de)離(li)子(zi)半(ban)徑(jing)更(geng)容(rong)易(yi)在(zai)燒(shao)結(jie)過(guo)程(cheng)中(zhong)引(yin)起(qi)晶(jing)格(ge)畸(ji)變(bian)，提(ti)高(gao)晶(jing)格(ge)振(zhen)動(dong)活(huo)性(xing)，使(shi)得(de)紅(hong)外(wai)光(guang)譜(pu)線(xian)向(xiang)短(duan)波(bo)方(fang)向(xiang)移(yi)動(dong)，提(ti)高(gao)材(cai)料(liao)在(zai)1微米～5微米波段的紅外發射率和高溫穩定性，使其可應用於高溫工況，從而更容易被受熱體吸收利用。

　　目前
，該研發團隊已完成稀土熱障輻射塗料產品的實驗室開發、中試生產和產品試用。“稀土熱障輻射塗料的紅外法向全發射率大於0.95
，常溫下導熱係數小於等於0.5瓦/米·度
，塗覆於爐體內壁，可改善爐內溫度場強及均勻性、提高反應效率。”安(an)德(de)稀(xi)耐(nai)技(ji)術(shu)負(fu)責(ze)人(ren)諶(chen)禮(li)兵(bing)說(shuo)道(dao)，由(you)於(yu)具(ju)有(you)較(jiao)高(gao)的(de)發(fa)射(she)率(lv)及(ji)較(jiao)低(di)的(de)導(dao)熱(re)係(xi)數(shu)
，爐(lu)膛(tang)內(nei)部(bu)熱(re)輻(fu)射(she)能(neng)力(li)增(zeng)強(qiang)，促(cu)進(jin)被(bei)加(jia)熱(re)工(gong)件(jian)的(de)輻(fu)射(she)熱(re)吸(xi)收(shou)，減(jian)少(shao)熱(re)量(liang)通(tong)過(guo)爐(lu)壁(bi)及(ji)煙(yan)氣(qi)的(de)散(san)失(shi)，進(jin)一(yi)步(bu)降(jiang)低(di)燃(ran)氣(qi)用(yong)量(liang)
，實(shi)現(xian)窯(yao)爐(lu)的(de)節(jie)能(neng)降(jiang)耗(hao)。

　　“我們施行了輥道窯噴塗熱障輻射材料節電項目

，對1號窯內預熱段及燒成段磚襯噴塗熱障輻射材料。”利晨科技負責人說道，近5個月的生產報表統計分析結果表明

，產品電力單耗在該項目實施前為1.94千瓦時/千克，實施後為1.62千瓦時/千克


，節電量為0.32千瓦時/千克
，電力消耗降低16.6%
，預計年節電約32萬千瓦時。

　　筆者了解到，依托該技術，安德稀耐已開始在包頭市稀土高新區建設年產12萬噸鑭鈰應用稀土新材料轉化基地
，聯合實驗室研發的“稀土熱障輻射塗料”“稀土鎖熱控能塗料”等相關產品已獲12項發明專利授權，並在西林建龍、磐石建龍
、金蒙稀土

、威豐磁材等10餘家企業的熱風爐、隧道窯、輥道窯上應用，綜合節能率均在10%以上。

　　《中國冶金報》（2023年09月13日 03版三版）