一、技术名称：加热炉黑体技术强化辐射节能技术
二、适用范围：钢铁行业各种加热炉
三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状：
目前，各种工业炉窑均在采用多项节能技术来提高锅炉效率，如加热炉筑炉材料的优化（轻型）、炉膛结构的改动（诸如降低炉膛高度、增设炉膛内隔墙、以期增加气流扰动）、采用蓄热式燃烧技术、涂料技术、预热利用技术等，虽然也取得一些节能效果，但其效果均有限，要达到10%左右均比较困难。2010年我国各品种热轧轧钢工序能耗比较（GJ/t）见表1。
表1我国各品种热轧轧钢工序能耗比较（GJ/t）
四、技术内容：
1、技术原理
根据红外物理的黑体理论及燃料炉炉膛传热数学模型，制成集"增大炉膛面积、提高炉膛发射率和增加辐照度"三项功能于一体的工业标准黑体——黑体元件，将众多的黑体元件安装于炉膛内壁适当部位，与炉膛共同构成红外加热系统；既可增大传热面积，又可提高炉膛的发射率到0.95（1002℃），同时能对炉膛内的热射线进行有效调控，使之从漫射的无序状态调控到有序，直接射向钢坯，从而提高炉膛对钢坯辐射换热效率，取得较好的节能效果。
2、关键技术
1）高辐射系数黑体元件；
2）黑体元件烧结安装固定技术。
3、工艺流程
通过设计将一定数量高辐射系数（0.95以上）的黑体元件，安装在轧钢加热炉内炉顶和侧墙，增加辐射面积，增加有效辐射，提高加热质量，降低燃料消耗。黑体元件布置示意图见图1。其工艺流程为：施工准备→炉衬清理及局部修补→黑体元件布图划线→炉衬工艺小孔加工→黑体元件安装→对炉壁做保护性处理和红外涂装→施工现场清理→正常烘炉→调试→测试及验收。
图1黑体元件布置示意图
五、主要技术指标：
1）黑体原件辐射系数大于0.95；
2）寿命大于3年；
3）节能率10%～20%。
六、技术应用情况：
该技术已于 2011 年 8 月通过中国资源综合利用协会组织的技术鉴定。黑体技术已被成功应用改造上百台各种类型的加热炉、热处理炉，均取得了较好的节能效果，并受到国内多家大型钢铁企业的高度评价。目前已在首秦、沙钢、淮钢、莱钢等企业应用。
七、典型用户及投资效益：
典型用户：莱钢大型型钢有限公司，秦皇岛首秦金属材料有限公司
1）建设规模：120 万吨 H 型钢加热炉。主要技改内容：在加热炉内壁炉顶的预热段、加热段、均热段等部位安装 17000 个黑体元件及红外加热系统，主要技术设备包括黑体元件和红外加热系统。节能技改投资额 300 万元，建设期 15天。每年可节能 7962tce，年节能经济效益 700 万元，投资回收期约 5 个月。
2）建设规模：150 万 t 中厚板轧钢加热炉。主要技改内容：在炉膛内增加17000 个黑体元件及红外加热系统，主要技术设备包括黑体元件和红外加热系统。节能技改投资额 350 万元，建设期 18 天。每年可节能 9817tce，年节能经济效益 825.8 万元，投资回收期约 5 个月。
八、推广前景和节能潜力：
黑体强化辐射传热技术是提高加热炉热效率、获得节能效益的有效途径之一，也是高能耗加热炉群装备实现技术进步的重要手段之一。黑体技术是采用“黑体强化辐射传热节能”的节能机理，在加热炉热流的源头，对热射线进行有效调控，提高其加热能力和加热质量，降低能源消耗和钢坯氧化烧损，从而改善工业炉窑多项使用性能，可以使消耗各种能源（电、气、油、煤）的加热炉在现有的基础上再节约 10%～15%。2010 年我国粗钢产量为 6.27 亿吨。预计到 2015 年，该技术在轧钢加热炉领域的推广比例可达 20%，总投入 9 亿元，节能能力约 80 万 tce/a
二、适用范围：钢铁行业各种加热炉
三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状：
目前，各种工业炉窑均在采用多项节能技术来提高锅炉效率，如加热炉筑炉材料的优化（轻型）、炉膛结构的改动（诸如降低炉膛高度、增设炉膛内隔墙、以期增加气流扰动）、采用蓄热式燃烧技术、涂料技术、预热利用技术等，虽然也取得一些节能效果，但其效果均有限，要达到10%左右均比较困难。2010年我国各品种热轧轧钢工序能耗比较（GJ/t）见表1。
表1我国各品种热轧轧钢工序能耗比较（GJ/t）
四、技术内容：
1、技术原理
根据红外物理的黑体理论及燃料炉炉膛传热数学模型，制成集"增大炉膛面积、提高炉膛发射率和增加辐照度"三项功能于一体的工业标准黑体——黑体元件，将众多的黑体元件安装于炉膛内壁适当部位，与炉膛共同构成红外加热系统；既可增大传热面积，又可提高炉膛的发射率到0.95（1002℃），同时能对炉膛内的热射线进行有效调控，使之从漫射的无序状态调控到有序，直接射向钢坯，从而提高炉膛对钢坯辐射换热效率，取得较好的节能效果。
2、关键技术
1）高辐射系数黑体元件；
2）黑体元件烧结安装固定技术。
3、工艺流程
通过设计将一定数量高辐射系数（0.95以上）的黑体元件，安装在轧钢加热炉内炉顶和侧墙，增加辐射面积，增加有效辐射，提高加热质量，降低燃料消耗。黑体元件布置示意图见图1。其工艺流程为：施工准备→炉衬清理及局部修补→黑体元件布图划线→炉衬工艺小孔加工→黑体元件安装→对炉壁做保护性处理和红外涂装→施工现场清理→正常烘炉→调试→测试及验收。
图1黑体元件布置示意图
五、主要技术指标：
1）黑体原件辐射系数大于0.95；
2）寿命大于3年；
3）节能率10%～20%。
六、技术应用情况：
该技术已于 2011 年 8 月通过中国资源综合利用协会组织的技术鉴定。黑体技术已被成功应用改造上百台各种类型的加热炉、热处理炉，均取得了较好的节能效果，并受到国内多家大型钢铁企业的高度评价。目前已在首秦、沙钢、淮钢、莱钢等企业应用。
七、典型用户及投资效益：
典型用户：莱钢大型型钢有限公司，秦皇岛首秦金属材料有限公司
1）建设规模：120 万吨 H 型钢加热炉。主要技改内容：在加热炉内壁炉顶的预热段、加热段、均热段等部位安装 17000 个黑体元件及红外加热系统，主要技术设备包括黑体元件和红外加热系统。节能技改投资额 300 万元，建设期 15天。每年可节能 7962tce，年节能经济效益 700 万元，投资回收期约 5 个月。
2）建设规模：150 万 t 中厚板轧钢加热炉。主要技改内容：在炉膛内增加17000 个黑体元件及红外加热系统，主要技术设备包括黑体元件和红外加热系统。节能技改投资额 350 万元，建设期 18 天。每年可节能 9817tce，年节能经济效益 825.8 万元，投资回收期约 5 个月。
八、推广前景和节能潜力：
黑体强化辐射传热技术是提高加热炉热效率、获得节能效益的有效途径之一，也是高能耗加热炉群装备实现技术进步的重要手段之一。黑体技术是采用“黑体强化辐射传热节能”的节能机理，在加热炉热流的源头，对热射线进行有效调控，提高其加热能力和加热质量，降低能源消耗和钢坯氧化烧损，从而改善工业炉窑多项使用性能，可以使消耗各种能源（电、气、油、煤）的加热炉在现有的基础上再节约 10%～15%。2010 年我国粗钢产量为 6.27 亿吨。预计到 2015 年，该技术在轧钢加热炉领域的推广比例可达 20%，总投入 9 亿元，节能能力约 80 万 tce/a
