一、技術名稱：加熱爐黑體技術強化輻射節(jié)能技術
二、適用范圍：鋼鐵行業(yè)各種加熱爐
三、與該節(jié)能技術相關生產環(huán)節(jié)的能耗現(xiàn)狀：
目前，各種工業(yè)爐窯均在采用多項節(jié)能技術來提高鍋爐效率，如加熱爐筑爐材料的優(yōu)化（輕型）、爐膛結構的改動（諸如降低爐膛高度、增設爐膛內隔墻、以期增加氣流擾動）、采用蓄熱式燃燒技術、涂料技術、預熱利用技術等，雖然也取得一些節(jié)能效果，但其效果均有限，要達到10%左右均比較困難。2010年我國各品種熱軋軋鋼工序能耗比較（GJ/t）見表1。
表1我國各品種熱軋軋鋼工序能耗比較（GJ/t）
四、技術內容：
1、技術原理
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"三項功能于一體的工業(yè)標準黑體——黑體元件，將眾多的黑體元件安裝于爐膛內壁適當部位，與爐膛共同構成紅外加熱系統(tǒng)；既可增大傳熱面積，又可提高爐膛的發(fā)射率到0.95（1002℃），同時能對爐膛內的熱射線進行有效調控，使之從漫射的無序狀態(tài)調控到有序，直接射向鋼坯，從而提高爐膛對鋼坯輻射換熱效率，取得較好的節(jié)能效果。
2、關鍵技術
1）高輻射系數(shù)黑體元件；
2）黑體元件燒結安裝固定技術。
3、工藝流程
通過設計將一定數(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爐頂和側墻，增加輻射面積，增加有效輻射，提高加熱質量，降低燃料消耗。黑體元件布置示意圖見圖1。其工藝流程為：施工準備→爐襯清理及局部修補→黑體元件布圖劃線→爐襯工藝小孔加工→黑體元件安裝→對爐壁做保護性處理和紅外涂裝→施工現(xiàn)場清理→正常烘爐→調試→測試及驗收。
圖1黑體元件布置示意圖
五、主要技術指標：
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、技術應用情況：
該技術已于 2011 年 8 月通過中國資源綜合利用協(xié)會組織的技術鑒定。黑體技術已被成功應用改造上百臺各種類型的加熱爐、熱處理爐，均取得了較好的節(jié)能效果，并受到國內多家大型鋼鐵企業(yè)的高度評價。目前已在首秦、沙鋼、淮鋼、萊鋼等企業(yè)應用。
七、典型用戶及投資效益：
典型用戶：萊鋼大型型鋼有限公司，秦皇島首秦金屬材料有限公司
1）建設規(guī)模：120 萬噸 H 型鋼加熱爐。主要技改內容：在加熱爐內壁爐頂?shù)念A熱段、加熱段、均熱段等部位安裝 17000 個黑體元件及紅外加熱系統(tǒng)，主要技術設備包括黑體元件和紅外加熱系統(tǒng)。節(jié)能技改投資額 300 萬元，建設期 15天。每年可節(jié)能 7962tce，年節(jié)能經濟效益 700 萬元，投資回收期約 5 個月。
2）建設規(guī)模：150 萬 t 中厚板軋鋼加熱爐。主要技改內容：在爐膛內增加17000 個黑體元件及紅外加熱系統(tǒng)，主要技術設備包括黑體元件和紅外加熱系統(tǒng)。節(jié)能技改投資額 350 萬元，建設期 18 天。每年可節(jié)能 9817tce，年節(jié)能經濟效益 825.8 萬元，投資回收期約 5 個月。
八、推廣前景和節(jié)能潛力：
黑體強化輻射傳熱技術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現(xiàn)技術進步的重要手段之一。黑體技術是采用“黑體強化輻射傳熱節(jié)能”的節(jié)能機理，在加熱爐熱流的源頭，對熱射線進行有效調控，提高其加熱能力和加熱質量，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)有的基礎上再節(jié)約 10%～15%。2010 年我國粗鋼產量為 6.27 億噸。預計到 2015 年，該技術在軋鋼加熱爐領域的推廣比例可達 20%，總投入 9 億元，節(jié)能能力約 80 萬 tce/a
二、適用范圍：鋼鐵行業(yè)各種加熱爐
三、與該節(jié)能技術相關生產環(huán)節(jié)的能耗現(xiàn)狀：
目前，各種工業(yè)爐窯均在采用多項節(jié)能技術來提高鍋爐效率，如加熱爐筑爐材料的優(yōu)化（輕型）、爐膛結構的改動（諸如降低爐膛高度、增設爐膛內隔墻、以期增加氣流擾動）、采用蓄熱式燃燒技術、涂料技術、預熱利用技術等，雖然也取得一些節(jié)能效果，但其效果均有限，要達到10%左右均比較困難。2010年我國各品種熱軋軋鋼工序能耗比較（GJ/t）見表1。
表1我國各品種熱軋軋鋼工序能耗比較（GJ/t）
四、技術內容：
1、技術原理
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"三項功能于一體的工業(yè)標準黑體——黑體元件，將眾多的黑體元件安裝于爐膛內壁適當部位，與爐膛共同構成紅外加熱系統(tǒng)；既可增大傳熱面積，又可提高爐膛的發(fā)射率到0.95（1002℃），同時能對爐膛內的熱射線進行有效調控，使之從漫射的無序狀態(tài)調控到有序，直接射向鋼坯，從而提高爐膛對鋼坯輻射換熱效率，取得較好的節(jié)能效果。
2、關鍵技術
1）高輻射系數(shù)黑體元件；
2）黑體元件燒結安裝固定技術。
3、工藝流程
通過設計將一定數(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爐頂和側墻，增加輻射面積，增加有效輻射，提高加熱質量，降低燃料消耗。黑體元件布置示意圖見圖1。其工藝流程為：施工準備→爐襯清理及局部修補→黑體元件布圖劃線→爐襯工藝小孔加工→黑體元件安裝→對爐壁做保護性處理和紅外涂裝→施工現(xiàn)場清理→正常烘爐→調試→測試及驗收。
圖1黑體元件布置示意圖
五、主要技術指標：
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、技術應用情況：
該技術已于 2011 年 8 月通過中國資源綜合利用協(xié)會組織的技術鑒定。黑體技術已被成功應用改造上百臺各種類型的加熱爐、熱處理爐，均取得了較好的節(jié)能效果，并受到國內多家大型鋼鐵企業(yè)的高度評價。目前已在首秦、沙鋼、淮鋼、萊鋼等企業(yè)應用。
七、典型用戶及投資效益：
典型用戶：萊鋼大型型鋼有限公司，秦皇島首秦金屬材料有限公司
1）建設規(guī)模：120 萬噸 H 型鋼加熱爐。主要技改內容：在加熱爐內壁爐頂?shù)念A熱段、加熱段、均熱段等部位安裝 17000 個黑體元件及紅外加熱系統(tǒng)，主要技術設備包括黑體元件和紅外加熱系統(tǒng)。節(jié)能技改投資額 300 萬元，建設期 15天。每年可節(jié)能 7962tce，年節(jié)能經濟效益 700 萬元，投資回收期約 5 個月。
2）建設規(guī)模：150 萬 t 中厚板軋鋼加熱爐。主要技改內容：在爐膛內增加17000 個黑體元件及紅外加熱系統(tǒng)，主要技術設備包括黑體元件和紅外加熱系統(tǒng)。節(jié)能技改投資額 350 萬元，建設期 18 天。每年可節(jié)能 9817tce，年節(jié)能經濟效益 825.8 萬元，投資回收期約 5 個月。
八、推廣前景和節(jié)能潛力：
黑體強化輻射傳熱技術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現(xiàn)技術進步的重要手段之一。黑體技術是采用“黑體強化輻射傳熱節(jié)能”的節(jié)能機理，在加熱爐熱流的源頭，對熱射線進行有效調控，提高其加熱能力和加熱質量，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)有的基礎上再節(jié)約 10%～15%。2010 年我國粗鋼產量為 6.27 億噸。預計到 2015 年，該技術在軋鋼加熱爐領域的推廣比例可達 20%，總投入 9 億元，節(jié)能能力約 80 萬 tce/a
