纳米微孔隔热材料在钢铁冶金生产中的应用

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1、纳米微孔隔热材料在在钢铁冶金生产中的应用孙广颖赵瑞林天津固特节能环保科技有限公司摘要：本文介绍一种纳米微孔隔热材料，其隔热性能是通常材料3至4倍，且耐温较高，特别适合用于钢铁设备的绝热保温，达到节能减排效果，在发达国家已得到广泛应用。本文重点介绍了该材料在钢铁厂的应用情况，包括在钢包、中间包、鱼雷包、热风管道、步进式加热炉水冷柱、CSP连续炉等设备上的应用方法和效果。根据钢包的使用情况计算节能数量。关键词：纳米微孔隔热材料、钢铁、节能减排前言：钢铁生产的能耗占到全国总能耗的10%左右，钢铁行业节能会给整个社会的节能环保事业带来根本性的利

2、好。隔热材料是钢铁生产设备的重要组成，对设备能耗具有较大影响。纳米微孔隔热材料被认为是已知隔热效果最好的高温材料，现在已经被逐步接受并应用在炼钢设备上，极大地降低设备表面温度，明显降低设备的热损耗，改善产品品质，提高生产效率，降低钢铁的生产成本。纳米微孔隔热材料的介绍纳米微孔隔热材料的隔热效果是传统隔热材料的2-10倍，是一种基于微孔隔热原理研制而成的新型材料，主要成份为直径7至20nm的超细二氧化硅粉末，混合热辐射遮蔽材料、高强度超细纤维、高温抗收缩材料等，经特殊工艺压制而成。产品表面有玻璃纤维布、铝箔、塑料膜等包覆，常用形态有平板型

3、、毡型、卷帘型、砌块型等。平板型用于平面炉壁或弧度不太大的炉壁，毡型可用于钢包等空间有严格限制的设备，卷帘型主要用于管道系统。纳米微孔隔热材料具有很好的机械加工性和增加材料的强度，安装使用方便，易切割成型。纳米微孔隔热材料可在较广温度的范围内保持很低的导热系数，它能够在瞬间温度1100℃的工况下使用，长期使用温度可保持在1000℃，纳米微孔隔热材料的主要性能指标产品名称纳米微孔隔热板纳米微孔隔热板纳米微孔隔热毡纳米微孔隔热毡产品代码NIP-950NIP-1050NIF-1050NIF-1100熔点≥1200℃≥1200℃≥>1200℃≥

4、1200℃最高使用温度950℃1050℃1050℃1100℃密度（±10%）320±20kg/m3320±20kg/m3420±20kg/m3420±20kg/m3比热400℃0.8KJ/kgK0.8KJ/kgK1.0KJ/kgK1.0KJ/kgK抗压强度（压缩10%）0.3MPa0.3MPa0.6MPa0.6MPa线收缩率2%(800℃)2%(900℃)2%(950℃)2%(950℃)导热系数（W/mK）50℃0.0180.0220.0210.022100℃0.0190.0230.0220.023200℃0.0200.0240.024

5、0.025300℃0.0220.0260.0260.027400℃0.0240.0320.0390.030500℃0.0270.0370.0320.033600℃0.0310.0440.0350.036700℃0.0350.0520.0400.042800℃0.0400.0620.0450.046使用温度和导热系数是纳米微孔隔热材料最重要的两个技术指标，纳米微孔隔热材料的最高使用温度是衡量产品高温性能的指标，在此温度下材料可短期使用，并且线性收缩率低于2%，在设计隔热层厚度时应避免过厚，保证隔热材料的热面温度不高于最高使用温度，一般的设

6、计冗余量在100℃。导热系数是衡量材料在高温时隔热性能的重要指标。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。纳米微孔隔热材料在炼钢行业的应用1纳米微孔隔热材料在钢包中的应用使用方法：清理钢包内壁，在包壁上涂一高温胶，贴纳米微孔隔热毡，依次砌筑永久层，工作层。使用效果：1）减少钢包外壳热损失。2）降低转炉出钢温度3）减少钢包烘烤所需热量4）降低钢包壳温度，增加钢包寿命和安全性5）替代过厚隔热砖，增加钢水容积6）降低耐火砖冷热面

7、温差，延长耐火砖寿命案例130吨钢包耐火层结构：（由外向内）（1）纳米微孔隔热毡7mm（2）60%高铝砖63mm（3）浇注料25mm（4）镁碳砖150mm效果：包壳温度降低80℃~100℃；酸化附着物明显减少；连铸周期内钢包不需要再烘烤；钢包外围设备寿命延长；钢水容量增加。2纳米微孔隔热材料在中间包上的应用应用方法：在中间包包壁内侧，避开包壁上的爪钉，平铺一层纳米微孔隔热板，然后安装浇注料。使用效果：减少连铸过程中的热量损失，减少钢水温度变化，提高了连铸质量。3鱼雷包上的应用应用方法：在鱼雷包包壁内侧，平铺一层纳米微孔隔热板，然后安装耐

8、火砖。使用效果：降低了铁水运输过程中的热损失，提高铁水到达转炉时的温度（约降40℃），降低了转炉能耗，并且为鱼雷包运输途中的脱磷处理创造条件。4步进式加热炉水冷柱上的应用应用方法：在水冷管上包裹2层纳米微孔