钢包扩容保温技术的研究
时间:2015-5-4 16:51:05转炉后期增大有效容积可以增加出钢量。但是，老式转炉增产受现有钢包容量的限制。再则，增加钢包装钢量容易出现VD炉溢渣现象。如果减小钢包内衬的厚度，又会带来包龄下降、钢水温降率增大、包壳外壁温度过高以及包壳热变形严重等问题。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，始终是炼钢生产的一个重要课题。
1复合反射绝热层的制备及其性能
首先，在包壳内表面进行超音速强化喷砂，使钢基表面净化、粗化、活化和纳米化。然后，采用QT—E2OOO—7/h改造型氧乙炔火焰粉末喷涂枪热喷涂中空球形团聚态纳米A12O3粉末。在高温、高速氧乙炔焰流作用下，磷铁球吸收能量爆炸分散并雾化成更小的熔滴沉积和扩渗在钢基表面上，形成带有大量闭式孔隙的纳米晶组织，其尺寸为7～1Onm。
实验和理论表明：①在常温、常压下，空气气体分子的平均自由行程为70nm，并且随着温度升高和压力降低而显著增大；②当孔隙的直径小于气体分子的自由行程时，孔隙内气体分子处于静止状态，气体分子不仅不能对流，而且也失去了布朗运动的能力，大部分被吸附在孔壁上；③若个别气体分子有热运动，也是直接与孔壁发生碰撞使能量衰减，而孔壁又是导热性能*差的薄膜式绝热材料。多孔隙的纳米Alo。涂层和复合反射绝热板中的纳米胶，其*大孔隙小于50nm，因此可以有效地阻止气体分子的热运动。
基于微纳米尺度传热学，介质尺度减小至微纳米级时，导热体可以变成热绝缘体。也就是说，当介质尺度小于热载子(分子、原子、电子、声子和光子等)的平均自由行程时，尺度效应和界面效应明显，接触热阻增大、导热系数减小，热传递能力降低。
在工程中，具有实际意义的热辐射波长在0.38～100m内，而且90以上的能量位于红外线0.76～20m范围内。热辐射具有一般辐射的吸收、反射和穿透等共性。因此，热辐射的阻隔主要依靠固体界面来实现。在热辐射传播的途径上，界面的数量愈多，对热辐射的阻隔作用就愈强。
每个试验钢包和对比钢包都经过3个以上罐役、150罐龄以上的跟踪测试，获得10528个有效数据。对这些数据进行整理和分析得出以下结果：①钢包外壁温度降低。包钢90t钢包平均下降78℃，济钢40t钢包平均下降33℃；②钢包内壁温度平均升高50～70℃；③吹氩时间平均延长20以上；④增加了钢包的有效容积和装钢量；⑤VD炉未出现溢渣现象；⑥钢包钢水温降率明显变小。试验钢包的钢水温度高于对比钢包15℃以上；⑦钢包内衬耐火材料的寿命明显提高。
4结论
(1)在提高钢包保温效果的条件下，绝热层和永久衬厚度可以减小，增加了钢包有效容积和装钢量，有效地避免了VD炉溢渣。
(2)钢包外壁温度降低，有利于减少钢包壳体热变形。
(3)钢包内壁温度升高，有利于增加红包出钢次数。
(4)钢水温降小，可以降低出钢温度，有利于炼钢生产节能降耗。
(5)耐火材料寿命和罐龄提高，耐火材料消耗量下降。