纳米微孔隔热材料在钢包上的应用.ppt

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1、纳米级微孔隔热材料在钢包上的应用背景隔热材料是钢铁设备的重要组成，对设备能耗具有较大影响。目前钢铁行业使用的隔热材料主要有隔热砖、陶瓷纤维、硅酸钙板等产品，这类材料在低温时隔热效果尚可接受，但随着使用温度升高，导热系数也会急剧升高，隔热性能迅速下降。钢铁工业设备的运行温度通常较高，使用环境恶劣。传统隔热材料不能胜任，隔热效果不明显。在当今节能减排要求日益提高的背景下，纳米微孔隔热材料逐渐引起关注并得到应用。纳米微孔隔热材料介绍纳米微孔隔热材料是一种基于微孔隔热原理研制而成的新型材料，主要成分为直径7至12nm的超细二氧化硅粉末，混合热辐射遮蔽材料、

2、高温抗收缩材料及无机纤维增强材料等经特殊工艺压制而成。纳米微孔隔热材料表面有玻璃纤维布包覆，常用形态有平板型、卷帘型、砌块型、柔毯型等。平板型可用于平面炉壁或弧度不太大的炉壁，卷帘型主要用于管道系统。产品名称1050型纳米微孔隔热毡1100型纳米微孔隔热毡产品代码NIF-1050NIF-1100熔点>1200℃>1200℃最高使用温度1050℃1100℃密度（±10%）400kg/m3400kg/m3比热400℃0.8KJ/kgK0.8KJ/kgK抗压强度（压缩10%）0.6MPa0.6MPa线收缩率950℃1.30%1.30%导热系数（W/mK）

3、50℃0.0220.022100℃0.0230.025200℃0.0240.026300℃0.0260.028400℃0.0290.031800℃0.0430.047纳米微孔隔热材料的性能纳米微孔隔热材料的隔热效果是传统隔热材料的4倍。纳米微孔隔热材料的隔热性能使用温度：NIF-1050型和NIF-1100型的最高使用温度为1050℃和1100℃，在设计隔热层厚度时应避免过厚，纳米隔热材料的热面温度高于最高使用温度，会造成材料过载而失效。导热系数：由于材料内部形成的微孔直径小于空气分子的平均自由行程，分子间的碰撞传热受到抑制，再加上热辐射遮蔽成分的

4、作用，使该材料在高温下可达到比静止空气还低的导热系数。纳米微孔隔热材料的隔热效果是传统隔热材料的4倍。纳米微孔隔热材料的性能纳米微孔隔热毡在钢包上的应用应用方法：用纳米微孔隔热毡替代传统隔热砖或陶瓷纤维板，在钢包壁上贴一层纳米微孔隔热毡，然后依次砌筑永久层和工作层。纳米微孔隔热毡在钢包上的应用安装方法：用纳米微孔隔热毡替代传统隔热砖或陶瓷纤维板，在钢包壁上贴一层纳米微孔隔热毡，然后依次砌筑永久层和工作层。纳米微孔隔热毡使用效果1、减少钢包外壳热损失；2、降低钢包外壳温度，增加钢包使用寿命和安全性；3、替代过厚传统隔热转，增加钢包容积；4、降低耐火砖

5、层冷热面温差，延长耐火砖使用寿命；5、减少钢包烘烤所需热量；6、能适当降低转炉出钢温度。耐火层结构（由外向内）厚度mm使用效果纳米微孔隔热毡5钢水热损失降至0.3℃/min钢包外壁温度从370℃降至240℃莫来石轻质砖38铝镁浇注料25镁碳砖114耐火层结构（由外向内）厚度mm使用效果纳米微孔隔热毡7钢包外壁温度80℃-100℃，酸化附着物明显减少，钢包容量增加，钢包外围设备使用寿命延长。莫来石轻质砖63铝镁浇注料25镁碳砖150纳米微孔隔热毡应用案例案例1案例2纳米微孔隔热毡应用经济分析把钢包看作一个圆柱体，以210t钢包为例，钢包平均直径：3.

6、761m，高度4.46m，散热面积为52.67m2。假定钢包在贴隔热毡前后外壁温度为310℃和220℃，可算出钢包散热损失热功前后对比：φ前=2.47*10^6Wφ后=1.55*10^6Wφ前-φ后=0.92*10^6W根据统计，钢包的平均周转时间为100分钟，1600℃钢水的比热c=0.837kJ/kg℃，可以求出减少钢水的温降：Δt=0.92*10^6*6000/0.837*10^3*210*10^3=31.4℃纳米微孔隔热毡应用经济分析钢包节约散热：功率φ前-φ后=0.92*10^6W一个钢包运行周期0.92*1000*1.6=14720Kw

7、h，吨钢节约70kwh，按0.6元/kwh计算，计算得出可节约4.2元/t；纳米微孔隔热毡的应用成本：钢包表面贴两层隔热毡，每层面积52.67m2，共115.3m2.按830元/m2计算，成本增加：115.3*830=95699元按10个包役1000个包龄计算，合计炼钢210t*1000=21万吨，平均吨钢增加成本95699/210000=0.46元/t；结论：吨钢节约4.2-0.46=3.74元/t纳米微孔隔热毡应用经济分析1减少钢包热损失，降低炼钢成本。2因为隔热效果明显，可以减少烘烤所用煤气费用。3精炼炉减少加热电极的消耗，降低炼钢成本。4可

8、以降低转炉出钢温度，节约能源消耗。5降低钢包外表面温度，减少钢包热疲劳，提高钢包使用寿命。6降低钢包耐火材料内外温差，提高