一种应用于辐射管内的高辐射纳米螺旋黑体的制作方法

1.本申请涉及炉窑节能技术领域，更具体地说，涉及一种应用于辐射管内的高辐射纳米螺旋黑体。


背景技术：

2.冷轧的连退机组、热镀锌机组的加热炉使用高温辐射管对带钢进行加热，冷轧高温辐射的燃烧区段分为火焰区和高温区两段，其理论燃烧温度约为1500℃~1950℃。烟气温度分布不均，烟气在管内以层流为主，轴线区域的烟气不能很和好地和辐射管壁换热就被排出辐射管外，从而造成排烟温度的上升及能源的浪费，目前市场上也有在辐射管里插入钢质扭带，但钢质扭带的蓄热能力弱，降nox效果不理想。节能效率也不高。
3.根据上述内容，传统的辐射管通常管内温度场分布不均，极易产生no
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，通常在200mg/nm3以上；且辐射管热应力较大，极易烧损，使用寿命不长，同时辐射管换热不充分，热量没有很好地传至带钢，导致辐射管排烟温度较高，从而加大了煤气消耗。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本申请提供一种应用于辐射管内的高辐射纳米螺旋黑体。
5.本申请提供的一种应用于辐射管内的高辐射纳米螺旋黑体采用如下的技术方案：
6.一种应用于辐射管内的高辐射纳米螺旋黑体，包括螺旋黑体与辐射管体，所述螺旋黑体设置在所述辐射管体内，所述螺旋黑体的横截面为三叉星形状，且所述螺旋黑体以三叉星形状为主呈螺旋状伸展；所述螺旋黑体的基体为陶瓷且外表面覆盖有纳米级稀土氧化物。
7.通过上述技术方案，在辐射管的内部插入高辐射纳米螺旋黑体，依靠螺旋黑体的材料特性和结构特性，使贴近辐射管壁面的烟气流速增加，加强了辐射管壁面烟气的扰动及辐射管壁面烟气与主流烟气的混合。
8.进一步的，所述螺旋黑体的外径贴合所述辐射管体的内径。
9.通过上述技术方案，这样的设置能够在将螺旋黑体插入辐射管体后稳定的固定在辐射管体内。
10.进一步的，所述黑体主体为拆卸式设置在所述辐射管体内。
11.通过上述技术方案，在长时间使用后螺旋黑体或辐射管体任一损坏均可单独更换，节省成本且更换便捷。
12.综上所述，本申请包括以下至少一个有益技术效果：
13.（1）为了使辐射管换热充分减少消耗，在辐射管的内部插入高辐射纳米螺旋黑体，依靠螺旋黑体的材料特性和结构特性，使贴近辐射管壁面的烟气流速增加，加强了辐射管壁面烟气的扰动及辐射管壁面烟气与主流烟气的混合。
附图说明
14.图1为本申请的结构示意图；
15.图2为本申请的局部剖视图；
16.图3为螺旋黑体的结构示意图。
17.图中标号说明：1、螺旋黑体；2、辐射管体。
具体实施方式
18.下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
19.在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
20.在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
21.实施例1：
22.以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。
23.本申请实施例公开了一种应用于辐射管内的高辐射纳米螺旋黑体1，包括螺旋黑体1与辐射管体2，螺旋黑体1设置在辐射管体2内，螺旋黑体1的横截面为三叉星形状，且螺旋黑体1以三叉星形状为主呈螺旋状伸展；螺旋黑体1的基体为陶瓷且外表面覆盖有纳米级稀土氧化物。
24.参见图1和图2，螺旋黑体1的外径贴合辐射管体2的内径，这样的设置能够在将螺旋黑体1插入辐射管体2后稳定的固定在辐射管体2内。
25.参见图1和图2，螺旋黑体1为拆卸式设置在辐射管体2内，在长时间使用后螺旋黑体1或辐射管体2任一损坏均可单独更换，节省成本且更换便捷。
26.本申请实施例一种应用于辐射管内的高辐射纳米螺旋黑体1的实施原理为：制造高辐射纳米螺旋黑体1采用陶瓷基体，外表覆盖纳米级稀土氧化物，使用时在辐射管体2的内部插入高辐射纳米螺旋黑体1，依靠螺旋黑体1的材料特性和结构特性，使贴近辐射管体2内壁面的烟气流速增加，加强了辐射管体2内壁面烟气的扰动及辐射管体2内壁面烟气与主流烟气的混合，可以大大提高该区域烟气的辐射和对流传热强度，均匀温度场，迅速使烟气降温，有效缩短了高温区段的长度，减少了nox的生成时间。另外，由于强化了高温区段的传热，事实上也使高温辐射管体2在总燃料消耗不变的情况下，总辐射热量得到提升，因而提高了高温辐射管体2的能效，降低吨钢煤气消耗。
27.本申请能够显著延长燃烧火焰长度，降低火焰中心区温度，提高烟气传输给辐射管体2内壁热量，即提高整体辐射管体2内的平均烟温，在温度方面削峰补谷，从而减少nox生成。据实验测试结果，使用了螺旋黑体1后，高温辐射管体2的排烟温度可下降50℃以上，nox排放量减少了30%以上；同时强化热辐射技术可以降低辐射管体2的排烟温度，提高辐射管体2向带钢的辐射热量。从而实现节能率5%以上，减少了燃料的使用，达到了节能环保的要求；最后还提高了该区域烟气的混合度，可有效防止区域内局部高温，降低辐射管体2的烧损率，延长了辐射管体2的使用寿命。
28.以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。


技术特征：
1.一种应用于辐射管内的高辐射纳米螺旋黑体，包括螺旋黑体（1）与辐射管体（2），其特征在于：所述螺旋黑体（1）设置在所述辐射管体（2）内，所述螺旋黑体（1）的横截面为三叉星形状，且所述螺旋黑体（1）以三叉星形状为主呈螺旋状伸展；所述螺旋黑体（1）的基体为陶瓷且外表面覆盖有纳米级稀土氧化物。2.根据权利要求1所述的一种应用于辐射管内的高辐射纳米螺旋黑体，其特征在于：所述螺旋黑体（1）的外径贴合所述辐射管体（2）的内径。3.根据权利要求1所述的一种应用于辐射管内的高辐射纳米螺旋黑体，其特征在于：所述螺旋黑体（1）为拆卸式设置在所述辐射管体（2）内。

技术总结
本申请属于炉窑节能技术领域，公开了一种应用于辐射管内的高辐射纳米螺旋黑体，包括螺旋黑体与辐射管体，所述螺旋黑体设置在所述辐射管体内，所述螺旋黑体的横截面为三叉星形状，且所述螺旋黑体以三叉星形状为主呈螺旋状伸展；所述螺旋黑体的基体为陶瓷且外表面覆盖有纳米级稀土氧化物；本申请能够强化高温区段的传热，使高温辐射管体在总燃料消耗不变的情况下，总辐射热量得到提升，提高了高温辐射管体的能效，降低吨钢煤气消耗。降低吨钢煤气消耗。降低吨钢煤气消耗。


技术研发人员：徐世洋
受保护的技术使用者：徐世洋
技术研发日：2022.06.08
技术公布日：2022/9/13