钢铁行业

自20世纪80年代以来，国内外钢铁界为了进一步降低钢的生产成本，提高钢的质量，经过多年的研究与实践，大力发展了炼钢用钢水的处理技术，使钢水的精炼处理技术日趋完善。同时，精炼处理不但延长了钢水的运输时间，增加了钢水处理操作工序，而且也大大地增加了钢水的温降，钢水温度的降低将直接影响到连铸和其他工序的顺利进行。现代炼钢技术要求钢包不再是一个简单的运输容器，这要求钢包使用更现代化的耐火材料以满足工艺对材料的苛刻要求。

一般炼钢厂钢包永久层采用浇注料整体成型或耐火砖等耐火材料。然而，这些耐火材料导热系数大，包壳外壁温度现场测定平均达到250℃～330℃左右，造成热损失高、钢包壳受热变形损坏，而且工作层，永久层内衬使用寿命不高，对保证钢水温度均匀达不到要求。因此，如何提高钢包保温效果、减少钢包内衬耐火材料厚度、增加钢包有效容积、提高钢包装钢量和增大钢包净空高度，是炼钢生产的一个重要课题。

近年来出现的纳米微孔隔热材料，通过将传统的工作衬体用高温节能衬体替代，为钢铁工业降低能耗、减少钢包内衬耐火材料厚度、增加钢包有效容积、提高钢包装钢量、减少和杜绝结包事故起到了非常积极的作用。

1.纳米微孔隔热材料简介

纳米微孔绝热板是一种基于纳米微孔原理研制而成的新型高效隔热材料。 该材料主要由7至12纳米的二氧化硅构成，在内部形成无数纳米级微孔，并且含有高效红外线反射成分，大限度地抑制了热传导、对流和辐射，具有比静止空气还低的导热系数。 该材料的隔热保温性能是传统材料的3至6倍，是目前为止保温效率最高的耐高温隔热材料之一。产品常用形态有平板型，卷帘型．砌块型，柔毯型等。平扳型可用于平面炉壁或弧度比较太的炉壁，卷帘型主要用于管道系统。

图1 不同包装形式的MT-1000纳米微孔绝热材料

2. 纳米微孔绝热材料的主要特点

导热系数低：

保温隔热性能是传统材料的3-4倍（图2），可降低设备能耗，减少所需隔热层厚度/重量，或提供更大的设备有效容量。

热工特性好：

比热小，蓄热量低，耐热震，在不受外力破坏情况下可长期使用。

绿色环保：

不含有害人体的纤维成分，符合国内外环保标准。

易安装：

在钢包应用中使用胶带或耐火泥与钢包固定。

不可燃性：

本品为不可燃材料。

图2 不同保温隔热材料导热系数的比较

3.纳米微孔绝热材料在钢铁行业的主要作用

减少热损失、降低能耗；改善工厂作业环境；延长设备寿命；减少隔热层厚度，增加内部容积或缩小设备体积；减少隔热层蓄热量，提高升温速度。

4.应用介绍

4.1 钢包

使用方法 清理钢包内壁，在包壁上涂上一层胶．先贴HT-1000，然后依次砌筑永久层，工作层。

图3 HT-1000的在钢包上的安装施工

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)降低耐火砖冷热向温筹．延长耐火砖寿命

7)永久层材料消耗量下降，钢包重量减轻，减轻了行吊的负荷，提高了安全系数。

图4 采用HT-1000时增加钢包容积

值得提到的是在目前国内钢铁厂家中，也有使用一种称之为复合纳米反射绝热板的材料。这种材料在很大程度上已经起到了隔热保温作用，但与纳米微孔保温材料相比还有一定的提高空间，尤其是在导热系数、热收缩和比重（热容量）方面。我们这里列举了两种材料的区别，供客户参考。

表1 纳米微孔绝热材料与复合反射绝热板比较

4.2 中间包

使用方法在包壁内侧，避开包壁上的钢钉，平铺一层HT-1000隔热板(5～10mm)，然后安装浇注料。(图5)

使用效果：减少了连铸过程中的热量损失．减少钢水温度变化，提高连铸质量。