納米微孔絕熱板的應(yīng)用
目前,納米微孔絕熱板已經(jīng)用于各種工業(yè)部門。其中的典型應(yīng)用領(lǐng)域是鋼鐵和冶金工業(yè)、工業(yè)爐、實(shí)驗(yàn)爐及臺(tái)車爐窯、玻璃、陶瓷、金屬鋁和石化工業(yè)。
納米微孔絕熱板在鋼鐵工業(yè)的應(yīng)用實(shí)例:
用于煉鋼的典型設(shè)備是鋼包和中間包的絕熱。容積不變的條件下可以提高鋼水產(chǎn)量。最重要的效果是由于熱應(yīng)力的下降提高了工作襯層的壽命并且大大減少了熱損失。圖8是Promalight? 1000型絕熱板用于60噸鋼包中的砌筑情況。襯層使用5mm厚Promalight? 1000型絕熱板和30mm厚隔熱耐火磚,鋼殼外壁溫度明顯下降(平均下降40K)。
澆鑄鋼包是化鐵設(shè)備和澆鑄生產(chǎn)線的重要銜接設(shè)備?,F(xiàn)代鋼包對(duì)前端耐火材料耐鋼液侵蝕的質(zhì)量要求更高-而多數(shù)情況采用更高熱導(dǎo)率的材料。為了節(jié)能和使用壽命的要求,鋼包外殼溫度不能高于400C,因此必須采用絕熱材料。
常用的方法是對(duì)鋼包只進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋?,否則工作襯會(huì)受到更強(qiáng)的腐蝕和破壞,這是不正確的理解。鋼包襯的內(nèi)部熱負(fù)荷只取決于鋼水溫度。工作襯冷端的熱負(fù)荷更高是由于絕熱效果好所致。假設(shè)其溫度在1300 到1350 °C之間,即比平均溫度水平高約200K。而產(chǎn)生熱應(yīng)力的溫度梯度,也下降了相同的水平。這對(duì)工作襯的壽命同樣有益。
根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn),高質(zhì)量的耐火材料可以采用微孔絕熱板絕熱而不會(huì)降低襯層整體壽命。
在俄羅斯鋼鐵公司的350噸鋼包上采用鎂碳磚替代鎂鈣磚后可以用微孔絕熱板PROMALIGHT?-1000進(jìn)行鋼包絕熱。
鎂碳磚的熱導(dǎo)率(10至14W/mK)比鎂鈣磚 (2W/mK)高很多,會(huì)造成巨大的熱損失和需要極高的出鋼溫度。而采用下述耐火襯層材料得到了總體補(bǔ)償:
鋼包側(cè)壁: 200 mm 鎂碳磚
10 mm 填充材料
100 mm 粘土磚
5 mm PROMAPACK?-700纖維板
5 mm PROMALIGHT?-1000微孔絕熱板
鋼包包底: 300 mm 鋁鎂碳磚
200 mm 粘土磚
125 mm PROMATON?-135/110輕質(zhì)磚
10 mm PROMAPACK?-700纖維板
鋼水精煉溫度在約80分鐘的停留時(shí)間內(nèi)介于1600至1690°C之間。
表5說(shuō)明了與傳統(tǒng)鋼包襯層的對(duì)比結(jié)果,可以將鋼包外殼溫度降低48K,以及鋼水冷卻速率。這對(duì)進(jìn)一步處理鋼水非常有益。所以全部鋼包已經(jīng)改用Promat的技術(shù)方案。
對(duì)于采用中間包的連鑄工藝,必須保證條件穩(wěn)定,其中的關(guān)鍵是確保溫度差的波動(dòng)幅度小,而該項(xiàng)性能可以通過改善絕熱性能得以實(shí)現(xiàn)。
另一個(gè)鋼廠成功采用的中間包絕熱襯層結(jié)構(gòu)如下:
50 mm 噴補(bǔ)料
140 mm 耐火混凝土
10 mm PROMALIGHT?-1000微孔絕熱板
1 mm ALSIFLEX?-1260 陶瓷纖維布
PROMALIGHT?微孔絕熱板的另一個(gè)應(yīng)用是在鐵水罐車。主要目的是減少生鐵的降溫速度和鋼殼溫度,從而提高運(yùn)輸期間的安全性。見圖10所示
為了獲得總體襯層更清晰的溫度分布,進(jìn)行了一系列熱平衡計(jì)算。根據(jù)計(jì)算結(jié)果,設(shè)計(jì)了特殊的絕熱材料和材料厚度。進(jìn)行了如下三種情況的熱平衡計(jì)算(見圖11)
· 100 %全新工作襯(1, 4)
· 30 %工作襯(2, 5)
· 0 %工作襯 (3, 6)
{dy}個(gè)采用新型絕熱方案的鐵水罐車是2005年初開始使用,目前已經(jīng)運(yùn)行了18個(gè)月之久。用熱視攝錄儀測(cè)試的鋼殼溫度結(jié)果表明鋼殼平均降低27-43K。目前另有兩個(gè)300噸和400噸的鐵水包采用了Promat公司的襯層方案。
Promat圖12所示是在電弧爐上安裝10mm厚 PROMALIGHT?-330微孔絕熱板。初始工作表明能耗下降明顯。實(shí)現(xiàn)了4-6% 的能耗下降。
在石化工業(yè)中, Promalight? 310板與耐火澆注料和耐火磚一起用于石蠟車間的關(guān)鍵項(xiàng)目.
另一個(gè)例子是淬火室的絕熱,絕熱室內(nèi)是250 °C的污染的侵蝕性氣體和水的混和物. 為了得到期望的工作襯使用受命, 必須減少隔熱襯的厚度。
作為陶瓷工業(yè)應(yīng)用采用Promalight? 330作為超級(jí)絕熱體用于減薄輥道窯側(cè)墻。
有色行業(yè)將Promalight? 330用于鋁液的運(yùn)輸包中,獲得了溫降速度不高于10-15K/hr的結(jié)果,可以使運(yùn)輸時(shí)間達(dá)到6個(gè)小時(shí)。
燃料電池技術(shù)需要高性能絕熱材料。因此一些非常復(fù)雜形狀的部件制作可以采用Promalight? 1000型板,