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短波红外加热技术在连续板钢生产线上的应用

2009-03-19 10:27
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        短波红外加热技术具有高效、清洁、安全、控制精度高、占地少及操作维护简便等特点,因此其在板钢生产线上的应用有逐步扩大的趋势。对于电力资源丰富、而燃气所缺乏的企业,要进行普通产品的加热干燥生产,短波红外加热技术显然应是首选。而对于空间狭窄的老机组的改造,短波红外加热技术更能体现“即插即用”的优势。

        工业应用的红外光谱波长范围一般是0.7~10μm,而对于高速、连续的板钢涂层生产线,通常采用0.7~2.0μm红外波段,即短波红外波段。

        红外加热与传统热风加热最大的区别是,红外线有很强的穿透性,可同时被涂层内部的颗粒和涂层基体吸收,从内到外或同步地加热涂层;传统热风加热首先从涂层表面加热,逐步向内热传导。红外加热的这种加热模式,使得涂层溶剂充分快速挥发,避免涂层出现气泡、起壳或褶皱现象。而红外波长越短,穿透力越强,加热速度越快。

        短波红外加热采用钨丝灯管,热容量低,设备启动后,能在毫秒级时间内达到80%的能量输出,几秒钟内达到100%的能量输出,同样生产线停机后或在涂层产品向非涂层产品切换时,能在瞬间停止能量输出,因此具有很高的热响应速度,确保了系统的即开即用、即关即停,避免能量的无效投入。系统热响应可达数分钟。传统的热风加热系统,热响应时间则更长,且机组短时停机时,传统加热各级系统通常要持续运行。
 
        短波红外热系统加热温度高,如常用的石英灯,最高温度可在2200℃以上。根据维恩定律和普朗克定律,温度越高,红外波长越短,红外辐射的能量密度,加热效率越高。如热源温度为2000℃时,产生的短波红外波长约1.3μm,而热源温度为550℃左右时,波长约3.5μm。

        短波红外加热系统可实无级控制,由于采用可控硅控制系统,当生产线速度、产品规格以及涂层品种变化时,可很方便地及时进行调整控制,保证干燥温度的稳定。

        短波红外加热系统最高可达到15.5W/cm2的能量密度,而传统热风系只有1.86W/cm2左右的能量量密度,因此红外线加热系统的加热速度远高于传统热风系统,涂层干燥可在数秒时间内完成。如传统的彩色涂层机组的热风炉长达50m,而某新机组采用的短波红外干燥炉长度只有5m左右。短波红外系统可采用水平布置和垂直布置,节省设备空间。

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