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          在煉鋼廠使用納米絕熱板效果如何?

          發表時間:2016年9月18日 來源:www.rodrigojames.com 瀏覽量:1364

          隨著全球鋼鐵產品競爭日趨激烈,鋼鐵工業節能減排的呼聲越來越高。降低轉爐爐殼溫度,提高轉爐的保溫性,一方面可以減小轉爐爐殼在長期高溫抗壓蠕變下產生的爐殼變形,減少轉爐耐火材料的消耗,提高爐齡;另一方面還可以提高轉爐熱效率,降低能耗,減少轉爐吹煉時間,降低出鋼溫度。因此提高轉爐的保溫性是實現轉爐挖潛降耗的有效方法。

          2000年以來,鞍鋼煉鋼廠陸續引進使用40mm厚具有高溫性能較好、耐壓強度較高、相對導熱率低的多晶纖維隔熱板來提高轉爐的保溫性,一定程度上提高了轉爐的熱效率,減小了爐殼的變形程度。但是多晶纖維隔熱板在轉爐使用后,會出現結晶粉化現象,從而導致轉爐爐襯掉磚,不利于轉爐的長壽化和安全生產,因此有必要對轉爐的保溫材料進行改進。

          低導熱的納米絕熱板主要由納米級低導熱材料高壓復合壓制而成。該種材料密度小,而且材料中的氣孔直徑比氣體平均自由程還小,因此材料內部的氣體分子會保持靜止狀態而無法發生對流換熱,從而阻止絕熱板中氣孔的氣體進行對流和熱傳導,使得該納米絕熱板具有極低的導熱系數和更好的保溫性能。目前納米絕熱板已經普遍應用于鋼包、鐵水包及中間包。如果將納米絕熱板應用到轉爐保溫層,并發揮出它的超低導熱的特點,那么對于轉爐節能降耗將具有重要意義,因此文章重點介紹了納米絕熱板在鞍鋼260t轉爐上的使用效果,以期望對轉爐節能降耗起到一定的借鑒作用。

          1實驗過程與結果

          2014年8月到2015年4月,鞍鋼四煉鋼廠結合260t轉爐運行的實際情況,在調查研究的基礎上,首次將20mm厚新型納米保溫絕熱板應用到該廠的C號轉爐熔池、爐身和爐帽位置的保溫層上,并替換原來使用的40mm多晶纖維隔熱板。為了檢測轉爐爐殼溫度的變化情況,選擇測溫部位為轉爐出鋼側熔池部位及爐身托圈中部,測溫點三個,測溫時間為整個轉爐爐役,測試溫度數值有266個。經過跟蹤轉爐鋼殼的記錄溫度,發現轉爐鋼殼溫度較使用多晶纖維隔熱板平均溫度降低11℃以上,拆爐時沒有發現納米絕熱板出現任何粉化現象,在整個爐役過程中沒有出現掉磚襯現象。雖然轉爐爐襯的保溫層厚度減薄了20mm,但是使用性能卻明顯優于原來使用多晶纖維隔熱板,而且增加了爐容比(增加裝鋼量約4t/爐),減少了鋼水的噴濺,提高了爐襯的安全性和鋼產量,同時也為該廠優化組織生產,降低生產消耗,提高經濟效益起到了積極的推動作用。表1為納米絕熱板和多晶纖維隔熱板的理化指標。

          (2)綜合換熱系數的計算

          對流換熱系數α對流1:要先計算格拉曉夫準數Gr值,并根據GrPr(Pr普朗特準數)來判斷流態。

          3經濟效益分析

          轉爐爐殼溫度降低可以減少吹氧時間和金屬鐵液的消耗,如果這部分熱量都來源于金屬鐵液氧化熱和成渣熱(金屬鐵液的氧化熱和成渣熱=4604.15kJ/100kg,其中金屬鐵液氧化后貢獻的熱量比例為2.25%),則每小時可以減少金屬鐵液損失:6.55kg/h,則全年可以多收得金屬鐵:51.88t/a,則每年可節省的費用為:10.375萬元/a,由于采用了20mm納米絕熱板取代40mm多晶纖維板,擴大了爐容,每次冶煉多裝鋼4t。則一座轉爐全年可以多產鋼:47520t/a,則全年每座轉爐可增加的產值:9504萬元/a。

          4結論

          通過對鞍鋼四煉鋼廠轉爐使用納米絕熱板發現:

          (1)納米絕熱板經高溫使用后沒有出現粉化現象,轉爐爐殼也沒有變形,而且爐殼溫度比使用多晶纖維板降低了11℃以上,這不僅提高了爐襯的安全性,降低了轉爐熱損失,減少了冶煉時間,而且降低了勞動強度,節約了檢修費用,提高了轉爐熱效率,對煉鋼生產具有重要意義。

          (2)每座轉爐全年可以節約鐵水50多t,節約成本10萬元以上;由于擴大了轉爐爐容比,每次裝鋼量增加4t,全年每座轉爐可增加鋼產量4.752萬t,增加產值9504萬元,具有明顯的經濟效益。

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