一、技术名称：耐高温纳微米级高辐射覆层技术
二、所属领域及适用范围：钢铁行业钢铁、冶金企业
三、与该技术相关的能耗及碳排放现状
钢铁工业是我国的能耗大户，其中高炉和焦炉系统能耗约占全钢铁工业总能耗的70%左右。据统计，高炉热风炉能耗约占炼铁总能耗的45%，按7亿吨铁产量计算，其能耗高达6000万tce，焦炉能耗为2600万tce。高炉热风炉和焦炉系统的节能减排潜力巨大。目前该技术可实现节能量16万tce/a，CO2减排约42万t/a。
四、技术内容
1.技术原理
耐高温纳微米级高辐射覆层材料具有高辐射、高吸收的特性，将其涂覆在复杂结构的高炉热风炉与焦炉的蓄热体表面及燃烧室内壁，可以提高蓄热体和燃烧室立火道表面的发射率（从涂覆前的0.7-0.8提高到0.90以上），强化高温环境下固体表面与气体间的辐射传热，提高蓄热体的表面温度，加大表里温度梯度，增加了蓄热量，提升能源利用效率，降低燃料消耗。
2.关键技术
（1）粉体超细化技术；
（2）表面前处理技术；
（3）高温胶制备技术。
3.工艺流程
按照高辐射覆层材料配方称量各组分，将粉体材料混合均匀后，经超细化处理，制成微纳米级的高辐射覆层粉体材料。根据配方精确称量CMC溶液、PA80胶、水玻璃和水，混合制成高温胶。将高温胶倒入制备好的超细粉体材料中，使用胶磨机研磨混合，并静置发酵24h以上，完成高辐射覆层涂料的配制。
在使用高辐射覆层材料前，需要对耐材基体进行前处理，喷涂一层前处理液以降低耐材基体的表面张力，提高涂料与耐材基体的吸附力。前处理液干燥后，将高辐射覆层涂料通过浸泡渗透或喷涂等方式包覆于耐材基体表面，形成一层发射率大于0.9、厚度约为0.3mm的致密覆层，起到保护耐材、防止渣化的效果。高辐射覆层技术在高炉热风炉上的应用如图1所示。
图1 高辐射覆层材料应用示意图
五、主要技术指标
1.发射率≥0.9；
2.附着力≥2级；
3.耐火度：1700℃；
4.容重：（1.4-2.0）×103kg/m3；
5.提高高炉热风炉风温10℃以上；
6.节约煤气消耗量3%以上。
六、技术鉴定、获奖情况及应用现状
该技术已在覆层结构、材料制备、施工工艺、窑炉节能技术方面获国家发明专利4项，获日本专利、俄罗斯专利各1项。2011年8月，“高效蓄热体覆层技术在球式热风炉节能改造中的应用”通过了山东省的省级技术鉴定。2012年12月，“高辐射覆层技术在焦炉上的应用研究”通过了由山东省科技厅组织的省级科技成果鉴定。目前已在全国60余家钢铁企业的331座高炉热风炉和焦炉上应用，实现节焦94.9万t（折合93.8万tce），减少二氧化碳排放247.6万t。
七、典型应用案例
典型用户：首钢京唐（曹妃甸）、鞍钢、济钢、邯钢、沙钢、日照钢铁公司等。
典型案例1
案例名称：高辐射覆层技术在首钢京唐2#5500m³高炉热风炉的应用
技术提供单位：山东慧敏科技开发有限公司
建设规模：36.5万块格子砖表面涂覆高辐射覆层。建设条件：在高炉热风炉新建或大修时应用。主要技改内容：2#5500m³高炉的4座热风炉上部50层格子砖和2座预热炉上部25层格子砖采用高辐射覆层技术。技改投资额807万元，建设期1年。年节能量18777tce，年减排量49571tCO2。项目经济效益1095万元，投资回收期9个月。
典型案例2
案例名称：高辐射覆层技术在鞍钢新5#2580m³高炉热风炉的应用
技术提供单位：山东慧敏科技开发有限公司
建设规模：17.9万块格子砖涂覆高辐射覆层。建设条件：在热风炉新建或大修时应用。主要技改内容：5#2580m³高炉的3座热风炉上部50层硅质格子砖采用高辐射覆层技术。技改投资额300万元，建设期1年。年节能量5855tce，年减排量14210.6
tCO2。年节能经济效益为835万元，投资回收期约5个月。
八、推广前景及节能减排潜力
目前全国有高炉1400余座，热风炉4000余座，产能7亿吨；焦炉约3000座，产能3.8亿吨。预计未来5年，该技术在国内推广比例可达20%，可形成年节能能力65万tce，年减排潜力143万tCO2。
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