纳米微孔隔热在钢包上的应用开题报告.ppt

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、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-1050 NIF-1100 熔点 1200℃ 1200℃ 最高使用温度 1050℃ 1100℃ 密度（±10%） 400kg/m3 400kg/m3 比热 400℃ 0.8 KJ/kgK 0.8 KJ/kgK 抗压强度（压缩10%） 0.6MPa 0.6MPa 线收缩率 950℃ 1.30% 1.30% 导热系数（W/mK） 50℃ 0.022 0.022 100℃ 0.023 0.025 200℃ 0.024 0.026 300℃ 0.026 0.028 400℃ 0.029 0.031 800℃ 0.043 0.047 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：3.761m，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*10^6W φ后=1.55*10^6W φ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=14720Kwh，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