隨著全球鋼鐵產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，鋼鐵工業(yè)節(jié)能減排的呼聲越來(lái)越高。降低轉(zhuǎn)爐爐殼溫度，提高轉(zhuǎn)爐的保溫性，一方面可以減小轉(zhuǎn)爐爐殼在長(zhǎng)期高溫抗壓蠕變下產(chǎn)生的爐殼變形，減少轉(zhuǎn)爐耐火材料的消耗，提高爐齡;另一方面還可以提高轉(zhuǎn)爐熱效率，降低能耗，減少轉(zhuǎn)爐吹煉時(shí)間，降低出鋼溫度。因此提高轉(zhuǎn)爐的保溫性是實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐挖潛降耗的有效方法。

2000年以來(lái)，鞍鋼煉鋼廠(chǎng)陸續(xù)引進(jìn)使用40mm厚具有高溫性能較好、耐壓強(qiáng)度較高、相對(duì)導(dǎo)熱率低的多晶纖維隔熱板來(lái)提高轉(zhuǎn)爐的保溫性，一定程度上提高了轉(zhuǎn)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(zhuǎn)爐使用后，會(huì)出現(xiàn)結(jié)晶粉化現(xiàn)象，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)爐爐襯掉磚，不利于轉(zhuǎn)爐的長(zhǎng)壽化和安全生產(chǎn)，因此有必要對(duì)轉(zhuǎn)爐的保溫材料進(jìn)行改進(jìn)。

低導(dǎo)熱的納米絕熱板主要由納米級(jí)低導(dǎo)熱材料高壓復(fù)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(nèi)部的氣體分子會(huì)保持靜止?fàn)顟B(tài)而無(wú)法發(fā)生對(duì)流換熱，從而阻止絕熱板中氣孔的氣體進(jìn)行對(duì)流和熱傳導(dǎo)，使得該納米絕熱板具有很低的導(dǎo)熱系數(shù)和更好的保溫性能。目前納米絕熱板已經(jīng)普遍應(yīng)用于鋼包、鐵水包及中間包。如果將納米絕熱板應(yīng)用到轉(zhuǎn)爐保溫層，并發(fā)揮出它的很低導(dǎo)熱的特點(diǎn)，那么對(duì)于轉(zhuǎn)爐節(jié)能降耗將具有重要意義，因此文章重點(diǎn)介紹了納米絕熱板在鞍鋼260t轉(zhuǎn)爐上的使用效果，以期望對(duì)轉(zhuǎn)爐節(jié)能降耗起到一定的借鑒作用。

1實(shí)驗(yàn)過(guò)程與結(jié)果

2014年8月到2015年4月，鞍鋼四煉鋼廠(chǎng)結(jié)合260t轉(zhuǎn)爐運(yùn)行的實(shí)際情況，在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，首次將20mm厚新型納米保溫絕熱板應(yīng)用到該廠(chǎng)的C號(hào)轉(zhuǎn)爐熔池、爐身和爐帽位置的保溫層上，并替換原來(lái)使用的40mm多晶纖維隔熱板。為了檢測(cè)轉(zhuǎn)爐爐殼溫度的變化情況，選擇測(cè)溫部位為轉(zhuǎn)爐出鋼側(cè)熔池部位及爐身托圈中部，測(cè)溫點(diǎn)三個(gè)，測(cè)溫時(shí)間為整個(gè)轉(zhuǎn)爐爐役，測(cè)試溫度數(shù)值有266個(gè)。經(jīng)過(guò)跟蹤轉(zhuǎn)爐鋼殼的記錄溫度，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)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(shí)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)納米絕熱板出現(xiàn)任何粉化現(xiàn)象，在整個(gè)爐役過(guò)程中沒(méi)有出現(xiàn)掉磚襯現(xiàn)象。雖然轉(zhuǎn)爐爐襯的保溫層厚度減薄了20mm，但是使用性能卻明顯優(yōu)于原來(lái)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(chǎn)量，同時(shí)也為該廠(chǎng)優(yōu)化組織生產(chǎn)，降低生產(chǎn)消耗，提高經(jīng)濟(jì)效益起到了積很的推動(dòng)作用。表1為納米絕熱板和多晶纖維隔熱板的理化指標(biāo)。

(2)綜合換熱系數(shù)的計(jì)算

對(duì)流換熱系數(shù)α對(duì)流1:要先計(jì)算格拉曉夫準(zhǔn)數(shù)Gr值，并根據(jù)GrPr(Pr普朗特準(zhǔn)數(shù))來(lái)判斷流態(tài)。

3經(jīng)濟(jì)效益分析

轉(zhuǎn)爐爐殼溫度降低可以減少吹氧時(shí)間和金屬鐵液的消耗，如果這部分熱量都來(lái)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(xiàn)的熱量比例為2.25%)，則每小時(shí)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(jié)省的費(fèi)用為:10.375萬(wàn)元/a，由于采用了20mm納米絕熱板取代40mm多晶纖維板，擴(kuò)大了爐容，每次冶煉多裝鋼4t。則一座轉(zhuǎn)爐全年可以多產(chǎn)鋼:47520t/a，則全年每座轉(zhuǎn)爐可增加的產(chǎn)值:9504萬(wàn)元/a。

4結(jié)論

通過(guò)對(duì)鞍鋼四煉鋼廠(chǎng)轉(zhuǎn)爐使用納米絕熱板發(fā)現(xiàn):

(1)納米絕熱板經(jīng)高溫使用后沒(méi)有出現(xiàn)粉化現(xiàn)象，轉(zhuǎn)爐爐殼也沒(méi)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(zhuǎn)爐熱損失，減少了冶煉時(shí)間，而且降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約了檢修費(fèi)用，提高了轉(zhuǎn)爐熱效率，對(duì)煉鋼生產(chǎn)具有重要意義。

(2)每座轉(zhuǎn)爐全年可以節(jié)約鐵水50多t，節(jié)約成本10萬(wàn)元以上;由于擴(kuò)大了轉(zhuǎn)爐爐容比，每次裝鋼量增加4t，全年每座轉(zhuǎn)爐可增加鋼產(chǎn)量4.752萬(wàn)t，增加產(chǎn)值9504萬(wàn)元，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。