Институт порошковой металлургии ЦНИИчермет им. И.П. Бардина
совместно с Федеральным исследовательским центром химической
физики им. Н.Н. Семенова РАН разработал и испытал не имеющий
аналогов в мире компактный ИК-источник радиационного нагрева.
В металлургии и машиностроении востребованы мощные горелки –
источники инфракрасного излучения: с их помощью нагревают изделия из
металла для различных производственных процессов. Новая разработка
ЦНИИчермет им. И.П. Бардина превосходит российские и зарубежные
аналоги и будет использоваться в металлургии, химической
промышленности и энергетике.
ИК-источник радиационного нагрева сочетает высокие значения
удельной мощности горения и радиационного КПД с низкой концентрацией
окислов азота и CO в продуктах сгорания, при этом используется новый
режим горения – вынужденное поверхностное. Испытания показали, что
значение удельной мощности горения на единицу площади поперечного
сечения потока продуктов сгорания достигает 2–5 МВт/м2, а радиационный
КПД – 80%. При рекордных значениях удельной мощности горения
обеспечиваются и рекордные экологические показатели: концентрация CO –
менее 20 ppm, NOх – менее 15 ppm.
Рабочий режим при температуре поверхности излучающих пластин
1450 °С реализован за счет использования высокожаростойкой порошковой
Fe-Cr-Al стали, которую разработали и изготовили специалисты Института.
В качестве горючего используются углеводороды в газообразном состоянии
и двухфазные топливовоздушные смеси – в распыленном. Горелка
эффективно работает с низкокалорийным топливом (продуктами пиролиза
отходов) и при сжигании богатых и бедных топливных смесей с воздухом.
У разработки широкий спектр применения. В металлургии – для
высокоинтенсивного равномерного нагрева металлургических
полуфабрикатов перед горячей деформацией и термообработке, сушки и
разогрева сталеразливочных ковшей, литейных форм. В энергетике – для
нагрева котлов, бойлеров и другого теплотехнического оборудования. В
химической промышленности – рабочий процесс, реализуемый в устройстве,
позволяет изготовить на его основе энергоэффективный безкаталитический
реактор конверсии метана и отходов нефтегазовой промышленности в
синтез-газ (смесь CO и Н2). Горелка может применяться и как
высокомощный радиационный обогреватель для промышленных, складских
и хозяйственных помещений.
Денис Овчаренко, пресс-секретарь
ГНЦ ФГУП «ЦНИИчермет им. И.П. Бардина»