纳米复合反射绝热板在120t钢包上的应用

为了适应强化冶炼和炼钢新技术发展的需要,钢包普遍采用高导热性的耐火材料,虽然包龄有所提高,但是也使得钢水散热速度加快,钢包外壳温度过高,给安全生产带来了隐患。天津钢铁集团有限公司炼轧厂在120t钢包上采用了新型纳米复合反射绝热板作为隔热层来减少钢水温度损失。介绍了纳米复合反射绝热板的构成、工作原理、安装方案和新型钢包保温性能对比数据。实际生产结果表明,新型钢包保温性能该良好,能够减少钢包散热,降低精炼电耗,稳定中包钢水温度,工艺效果和经济效益良好。     

钢包保温层优化及应用

原复合反射绝热板热导率系数值较大,钢包包壳温度较高,在使用过程中钢水温度损失大;而新型气凝胶绝热板是以纳米材料为主,主要材质为SiO₂气凝胶,具有导热系数低、耐高温、密度小、抗压强度高等优越性能。某钢厂120 t钢包保温层用新型气凝胶绝热板替代原复合反射绝热板的效果表明,钢包包壳表面温度平均下降59～73 ℃;通过两种钢包包壳温度计算得出,在生产中,钢包每周转一次,可节省钢水温损9.88 ℃,钢水温降速率降低0.11 ℃/min;通过实测LF炉软吹结束钢水温度及铸机开浇时钢水温度,钢水温降速率降低0.12～0.13 ℃/min,实际钢水温降速率与钢包包壳节省温度计算的钢水温降速率基本吻合,成本下降2.7元/t(钢),取得了良好的试验效果,为新型气凝胶绝热板在钢厂其他保温设备上的应用提供了重要的参考价值。     

基于微观传热学的冶金容器绝热技术

针对冶金容器的绝热保温，基于微观传热学，进行纳米绝热材料和结构的优化设计，研制复合反射绝热层，在钢包、中间包应用获得成功，绝热保温效果和经济效益显著。     

钢包扩容保温技术的研究

基于微纳米尺度传热学,通过分析纳米绝热材料的结构及其绝热机理,决定用高效复合反射绝热层代替保温砖(或板)。这不仅可以减小钢包永久衬的厚度、增大钢包有效容积,还能提高钢包装钢量和保温效果,有利于避免VD炉溢渣。     

银在高新技术中的若干应用

总结和评述了银，银合金及其化合物在超导体，超离子导体，高场强磁体，燃料电池电极，复合薄膜，反射涂层，开关器件，固体润滑涂层等领域和应用和潜在用途。     

新型WDS纳米级微孔隔热材料在炼钢生产中的应用

正钢水温度控制对炼钢成本影响很大,而保温效果的好坏直接影响钢水温度。为了提高炼钢系统的保温效果,唐山中厚板材有限公司炼钢厂在120 t钢包上采用了新型WDS纳米级微孔隔热毡(简称WDS隔热毡)。炼钢厂120 t钢包耐火衬于2012年7月开始采用WDS隔热毡,在同一个钢包侧壁渣线以下粘贴一层7 mm隔热材料,一半侧壁WDS隔热毡,另一半侧壁采用原来的复合反射     

降低120t LF精炼电耗的生产实践

针对某厂LF精炼电耗偏高的问题,分析了其精炼电耗的影响因素。通过采用新型复合反射绝热板提高钢包保温性能,优化周转钢包空包时间和全氧钢包烘烤系统升级改造以提高钢包内衬温度,提高连铸热态铸余回渣量和减少精炼过程钢水裸露面积等措施,进行了降低精炼电耗的生产实践,共减少生产过程中钢水温降约28.17℃,精炼电耗从改进前的45.14 kWh/t降低至35.58 kWh/t,平均降低了9.56 kWh/t,节约吨钢电能成本约4.78元。     

高铝质钢包耐火泥的开发与应用

研制的高铝质钢包耐火泥，主要矿相成份莫来石和刚玉含量大于９０％，应用复合外加剂调整，其施工性能与粘土火泥相当，在一钢厂１０５吨钢包上应用，达到砖缝与钢包衬砖侵蚀同步，可以配合高档刚玉复合高铝砖使用，５０次包龄以上。     

钢包、中间包复合反射绝热层的制备与应用

基于微尺度传热学，从气体分子热运动、热传导、热辐射方面，分析了物质的热量传输规律对尺度的依赖性。针对钢包、中间包采用的隔热保温，研究和开发纳米绝热材料和绝热结构的复合反射绝热层，使包壳外壁温度和钢水温降率明显减小，有利于钢包、中间包的扩容，有利于钢水保温和浇注温度控制，具有工程推广应用的意义。     

镍基合金—碳化铬复合涂层抗磨损性能的研究

为了得到耐磨损的表面涂层,用真空熔烧方法制成与钢基休牢固结合的镍基自熔合金—碳化铬复合涂层。用扫描电子显微镜及X射线衍射仪对涂层的组织和结构进行了观察和分析。应用环块磨损试验机,对具有不同碳化铬含量的镍基复合涂层对金属的摩擦副进行了磨损试验。试验结果指出,在同样条件下,在涂层对金属副中的复合涂层的磨损抗力比在金属对金属副中的GCr15钢要好。复合涂层的磨损率比GCr15钢及纯镍基合金涂层降低约一个数量级,并且复合涂层的磨损率是随碳化铬含量增加而下降的。根据试验结果,对在复合涂层中合理的碳化铬含量也进行了讨论。     

绝热层对钢包热行为的影响

建立了基于有限元法的钢包二维传热模型,运用Ansys软件对钢包在不同绝热层厚度情况下的热状态及保温性能分别进行了模拟计算.有绝热层的钢包可以明显地提高自身的保温性能,且随着绝热层厚度的增加,保温效果愈加突显,但幅度越来越小.与无绝热层的钢包相比,在绝热层厚度达到20 mm时,钢包预热时间缩短约1 h,节约煤气消耗1000 m3,降低钢水温降约6℃.在热饱和阶段,钢包外壁温度平均降低了100℃,包壁散热减小,1h可以节能1255680kJ,折合标准煤43kg.最后利用现场实测数据进行了验证,结果表明模拟结果正确可信.      

对保温结构中防潮层的探讨

本文提出了对保温结构中防潮层的再认识问题,论述并探讨了保温材料的吸湿性和在保温结构中设置防潮层的重要性。     

热损失一定时双层保温材料的合理选择与使用

得出热损失一定的情况下合理选择内、外层保温材料的依据和双层保温可比单层保温的保温费用低的结论，导出了保温费用最低时双层保温材料各层厚度的计算公式。     

钢包钢水温降及其影响因素的模拟

通过有限元方法建立了120 t钢包的传热模型,计算分析了钢包在使用过程中的传热行为,研究了钢包内衬及厚度对钢水温降的影响.结果表明:使用导热系数较低的保温材料,在传统钢包内衬中添加绝热层能显著提高钢包的保温效果,减低钢水温降速率;改变工作衬厚度对钢水温降速率的影响较小.     

复合型碱性中间包覆盖剂的研制及其冶金效果

针对15t小型中间包(无上盖)的特殊性开发的复合型碱性中间包覆盖剂YKL-3,在碱性预熔料、膨胀石墨质量达到原料要求指标的条件下,能在中间包中形成上层疏松多孔状保温层,下层碱性液渣层。其中碱性预熔料与碱性包衬的相容性、吸附Al₂O₃能力均优于酸性中间包覆盖剂,膨胀石墨在铺展性和保温效果方面也优于酸性覆盖剂,连铸≤0.15%C的A32、A36钢时,无增碳现象。     

钢管热连轧机架爆炸复合衬板的研究

在分析了各种钢板复合工艺优缺点的基础上,首次提出钢管热连轧机架耐磨衬板采用爆炸焊接工艺进行复合.衬板背面选用韧性强和焊接性能好的低碳低合金结构钢,衬板工作面选用中高碳多元低合金耐磨合金钢.在此基础上,研究了两种不同钢板的爆炸复合工艺,检测了复合面的组织和性能,并研究了复合钢板的热处理工艺,着重解决了复合钢板高温热处理时的氧化和淬火冷却时的变形.新开发的复合钢板在钢管热连轧机架上具有优良的使用效果.     

高速钢复合轧辊辊套热处理新工艺研究

高碳高速钢是取代普通耐磨合金制造轧辊的新材质,淬火高速钢辊套硬度高,内孔加工性能差.采用控制辊套内层冷却技术,在热处理条件下,获得了内外层组织和性能呈梯度分布的高速钢复合辊套.利用神经网络对保温板的厚度和导热系数、保温涂料的厚度和导热系数与辊套内层硬度样本集的学习,采用改进的BP网络算法,建立了复合辊套热处理保护工艺人工神经网络模型,具有较高的精度和很好的泛化能力,且运算速度快,可方便用于指导实际生产.     

降低转炉出钢温度的实践

钢水过程热损失主要为钢水的辐射散热,对流传热和钢包、中间包耐火材料的吸热。为了减少钢水的过程温降,相应采取了一系列措施：优化钢包保温层,降低包衬的导热系数,减轻包衬的热损失;对脱氧合金化用合金进行烘烤,提高合金加入钢水前的温度;大包加保温盖,实施全程保护浇注等。改进后,平均出钢温度降低20℃以上。     

Nb对铸造双相耐热钢高温氧化的影响

摘要：为探究Nb对双相耐热钢高温抗氧化性能的影响规律，采用扫描电镜、能谱分析和XRD等分析测试手段研究了1000和1100℃下含Nb双相耐热钢高温氧化性能。结果表明，双相耐热钢氧化层结构为氧化外层(MnCr2O4)→氧化内层(Cr2O3)→Si的内氧化层；Nb的加入加速双相耐热钢的表层氧化膜生长，降低了其抗氧化性能；随着Nb含量的增加，表层基体内部形成富Nb相，促进Si的沿晶界氧化而抑制Si的界面氧化，Cr2O3层和Si的内氧化层厚度均增加。在对高温抗氧化性能要求高的情况下，本双相耐热钢中Nb的质量分数应控制在0.8%以下。