德国弗劳恩霍夫应用研究促进协会北京代表处
热能工程项目 EnerTHERM
德国制造业每年有1800兆焦耳用于工业加热。这个数量相当于联邦德国能源年消耗总量的20%。在这1800兆焦耳的能耗中,其中一半左右能量消耗在了1000°C以上的高温过程。许多热处理都是通过气体加热进行的,如果提高使用效率,就意味着CO2排放量的降低。对采用电加热高温炉领域,提高能源效率也意味着更好的保护环境。德国的电力来源中,化石燃料的占比仍然超过50%。热过程节能项目EnerTHERM于2012年9月在弗劳恩霍夫高温轻型化中心HTL启动,旨在开发可显着提高工业热处理能效而又不影响产品质量的工艺。该项目由巴伐利亚经济事务部资助,总额为950万欧元。通过实施热该项目,找到了降低能源消耗的途径,提高工业热加工处理的能源利用效率,为全球气候保护做出贡献。
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弗劳恩霍夫高温轻型化中心HTL通过之前的项目已经证明,在保证质量的前提下,陶瓷制品烧结的能源利用率可以提高40%。EnerTHERM项目的目标:针对其他材料的热处理也可以实现此目标。为此,HTL采取整体方法:

  • HTL与材料制造商一起开发用于热处理的参数,通过这些参数可以轻松地处理要加热的材料,前提是要尽可能地提高能源效率。

  • HTL与耐火材料和其他高温材料的制造商一起,开发用于热处理的新材料并提高整个过程的能源效率。

  • HTL与熔炉制造商和供应商一起,开发熔炉使用的组件以及熔炉系统能效的评估方法。

对于热处理,需要优化许多参数。最重要的是:

  • 高温炉中加热物品的放置

  • 温度时间周期

  • 高温炉气氛设定
     


     

    热处理优化不但要考虑高温炉结构, 同时还要考虑被处理的工件。前者决定了热过程的能源效率和产量,后者则决定了产品的质量。就好像蛙眼一样,从待加热的材料到热处理过程通盘考虑。由此,可以找出特定的方案来优化产品性能并最大程度地减少工艺扩散。HTL的技术就是在加热过程中进行原位测量,获得材料在加热过程中的参数变化,进而导出最佳的加热条件,并在实践中推广。

    热处理中的耐火材料(炉衬,模具,支架,匣钵等)使用中会发生剧烈的温度变化,需要满足特殊要求。通常需要把所有加热组件的热容降至最低,炉衬等热阻最大。将耐火材料的使用寿命包括在成本计算中,同时考虑整个过程的二氧化碳平衡。HTL可以开发用于特定高温应用的耐火材料和涂料,同时还开发了高温测试程序来评估耐火材料的使用性能。

     

    如对此技术感兴趣,可联系德国弗劳恩霍夫北京代表处张洪波先生。

    电话: 010 65906135转16

    邮箱:hongbo.zhang@fraunhofer.cn