产业孵化

INDUSTRY INCUBATION

具有高导热的热电偶保护管

详细说明:

本项目通过关键材料研发,研制全陶瓷结构的内加热器,主要应用于有色金属(Al、Zn)的热浸镀和压力铸造,实现行业的节能降耗。


在钢铁制品表面热浸镀锌(Zn)、铝(Al)及其合金,形成表面防护层,防腐蚀性能优异,使用寿命长,在高速公路护栏板、电力铁塔、汽车用钢板(带)等行业,以及螺钉螺帽钢丝等紧固件、电力结构件表面的防腐处理,其应用十分广泛。我国目前中型以上热浸镀生产线约2000余条,小型热浸镀炉更是不计其数。传统热浸镀制品生产线的关键设备---热浸镀炉,采用铁质锅外热式结构,用铁锅容纳锌(Zn)、铝(Al)金属液,用煤、气、电等热源通过外侧加热铁锅来传热,能耗高,热效率低(平均不足30%),污染大。


铝的压力铸造工艺应用广泛,尤其是在汽车、摩托车及航空航天工业上,是推动运载工具轻量化的主要途径。铝合金压铸件的产量每年以将近13%的速率增长,其产量占所有压铸件产量的75%以上,压铸已成为汽车等行业铝合金成型中最广泛的工艺,在各种成型工艺中占49%以上。作为压铸铝熔液提供装置的熔化炉设备,是控制压铸件质量、节能降耗、降低污染的关键。目前工业用熔化炉都是采用铁质坩埚侧面底部加热(燃气、电加热),或者采用辐射管上加热熔融金属,总体上均属于外加热方式。这种加热方式能耗高,热效率低,铝资源消耗量大(铝铁反应,以及辐射氧化等),铁质坩埚腐蚀严重,设备寿命短,需要经常停炉检修或更换铁锅。


基于热浸镀(Al/Zn)及压铸铝行业节能降耗技术需求,本项目研究开发一种保护套和发热元件均为陶瓷的全陶瓷内加热器,以此为核心,研制开发包括新型炉体和电控系统在内的全套陶瓷内加热技术和装备。这种内加热技术,由于加热器直接插入金属熔体通过直接接触和熔体对流传热,热效率大幅度提高,理论上可达到90%以上。完全不同于铁质坩埚,不仅大幅度降低有色金属损耗,而且由于金属液更纯净而提高了产品质量。陶瓷内加热技术,是热浸镀及压铸铝行业的革命性进步,意义重大。据测算在上述两个行业推广应用后,每年节能折合250万吨标煤,节约铝16万吨、锌15万吨。