【技术介绍】

据国家节能中心的统计，我国热工炉窑的能耗占全国总能耗的 21%， 相应的用能当量高达 6.5 亿吨标准煤。统计表明，我国热工炉窑装备的 热效率只有 40% ，而国外则已达 50% 。若实现 10%的热效率提升，则行 业年节能收益可达 600 亿元以上。实现炉窑节能有两类典型的技术：一 是余热回收技术，二是辐射节能技术。

本技术是研究并发展高热发射率的稀土纳米陶瓷涂层，大幅度提升 以上两种节能技术中的关键材料的辐射传热能力，对于实现炉窑节能至 关重要。而能否以低成本技术规模化的制备出高热发射率的稀土纳米陶 瓷粉体，是制约以上节能技术推广应用的瓶颈。本项目技术的完善和推 广，将有助于此目标的实现、有效服务于国家战略需求。

【技术指标】

本项目长期致力于稀土纳米陶瓷材料的合成和应用研究，取得了一 系列研究成果。其中，最具代表性的成果，是针对热工炉窑的节能需求， 开发出 Ln-Al-O 基高效辐射节能材料。该材料相对于目前国内普遍采用 的 SiC 基辐射节能材料，具有两大显著优势：

①热发射率高，节能效果更显著。Ln-Al-O 基材料的热发射率为 0.95 以上，而 SiC 基材料的热发射率一般为 0.8 左右；相同条件下，Ln-Al-O 基材料的节能率较 SiC 基材料高 30%以上。

②抗高温氧化能力强，适用环境更广泛。Ln-Al-O 基材料稳定性极 强，能够在氧化、还原气氛中长期稳定工作，最高使用温度可达 1650℃ , 适用于绝大部分热工炉窑；SiC 极易氧化失效，即使经过改性处理，也 无法在 1300℃以上的氧化气氛中长期使用。

此外，本技术与我国现有的热工炉窑装备具有良好的适应性：只需在炉壁表面涂覆这种高热发射率的材料，或者对现有蓄热式燃烧装置中 的蜂窝陶瓷进行简单替换，就可实现炉窑的高效节能，而无需对现有窑 炉装备的结构进行改变，因此，对我国现有的炉窑节能具有很好的适应 性。

【技术成熟度】

本项目团队在制备高热发射率的稀土纳米陶瓷粉体方面已经取得了 关键的技术突破，但在大规模制粉工艺的稳定化以及高热发射率节能涂 料、涂层制备方面，尚需开展大量的研发和中试工作。

【应用情况】

本项目采用自主研发的创新技术，为我国热工炉窑领域的节能减排 提供节能新技术，由此带来巨大的经济和社会效益。本项目所开发的材 料和技术，具有十分广阔的产业化前景。