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.
