Quảng Châu, Quảng Đông, Trung Quốc.

[email protected]

+86 13539860818

Tấm cách nhiệt vi xốp nano cho các ứng dụng công nghiệp nhiệt độ cao

Cách vật liệu cách nhiệt vi xốp giảm năng lượng làm nóng trước gàu rót và tổn thất nhiệt

Trong một phân xưởng luyện thép, gàu rót là một điểm nghẽn nhiệt. Mỗi gàu rót rời khỏi lò sấy sơ bộ lạnh hơn so với kế hoạch, hoặc mất nhiều nhiệt hơn giữa lò và máy đúc, đều tiêu tốn năng lượng gấp đôi: một lần ở nhiên liệu sấy sơ bộ và một lần nữa ở nhiệt độ quá nhiệt mà lò phải bổ sung để bù đắp. Một lớp cách nhiệt vi xốp phía sau lớp lót làm việc là một trong số ít các cải tiến có thể xử lý cả hai tổn thất cùng lúc. Bài viết này giải thích cơ chế, những gì cần kỳ vọng trong thực tế, và các chi tiết lắp đặt quyết định liệu lớp lót có tồn tại qua chiến dịch đầu tiên của nó hay không.

Tại sao tổn thất nhiệt gàu rót làm tăng chi phí vận hành

Gàu rót thép là một vỏ thép được lót vật liệu chịu lửa, chu kỳ giữa nhiệt độ rót khoảng 1.600-1.700°C và các giai đoạn làm nguội khi vận chuyển hoặc chờ đợi. Lớp lót làm việc bảo vệ vỏ khỏi kim loại nóng chảy, nhưng bản thân vỏ vẫn nóng lên — thường đến 300-400°C trên các lớp lót cũ hơn. Nhiệt tích trữ đó bị mất vào không khí phân xưởng liên tục, và năng lượng để bù đắp đến từ lò sấy sơ bộ và từ nhiệt độ rót cao hơn. Nhiệt độ rót cao hơn lại làm tăng tốc độ mài mòn vật liệu chịu lửa, tăng tổn thất oxy hóa hợp kim, và có thể làm giảm chất lượng thép. Do đó, giảm nhiệt độ vỏ không chỉ là một biện pháp tiết kiệm năng lượng; đó là một biện pháp ổn định quy trình.

Điều gì xảy ra bên trong lớp lót gàu rót ở 1.650°C

Lớp lót làm việc — gạch cao alumin hoặc gạch magnesia-carbon, hoặc bê tông đúc liền khối — chịu sự tấn công nhiệt và hóa học của kim loại nóng chảy. Phía sau nó, một lớp an toàn hoặc lớp dự phòng cung cấp tuyến phòng thủ thứ hai. Nhiệt độ giảm mạnh qua lớp lót làm việc, nhưng tại vị trí dự phòng, nhiệt độ vẫn thường ở mức 600-900°C trong quá trình giữ nhiệt. Các vật liệu dự phòng thông thường (bê tông đúc cách nhiệt, tấm sợi) ở những nhiệt độ này dẫn một dòng nhiệt ổn định đến vỏ thép. Một tấm vi xốp ở cùng vị trí, với độ dẫn nhiệt khoảng 0,028-0,034 W/m·K ở 600°C, cắt giảm dòng nhiệt đó khoảng hai phần ba so với lớp dự phòng thông thường có cùng độ dày.

Cách các lớp dự phòng vi xốp giảm nhiệt độ vỏ

Thêm 10-20 mm tấm vi xốp giữa lớp lót an toàn và vỏ thép thường giảm nhiệt độ vỏ từ 50-100°C tùy thuộc vào lớp lót ban đầu. Ba hiệu ứng kéo theo sau đó. Thứ nhất, ít nhiệt tích trữ trong vỏ thép hơn có nghĩa là gàu rót mất ít năng lượng hơn khi vận chuyển và chờ đợi, do đó tổn thất nhiệt từ rót đến rót giảm đi. Thứ hai, sấy sơ bộ gàu rót với tổn thất vỏ thấp hơn đạt nhiệt độ mục tiêu nhanh hơn và giữ nhiệt với ít nhiên liệu hơn. Thứ ba, vỏ mát hơn giảm mỏi nhiệt của kết cấu thép và kéo dài tuổi thọ của các mối hàn và khu vực trục quay. Sản phẩm cách nhiệt vi xốp cho gàu rót thép của chúng tôi được sản xuất đặc biệt cho nhiệm vụ này, và một phương pháp tính toán độ dày có sẵn cho các kỹ sư thiết kế lớp dự phòng.

Định lượng Hiệu quả: Gia nhiệt trước, Giữ nhiệt và Thời gian giữa các mẻ

Cách trung thực để định lượng lợi ích là đo lường, không chỉ mô hình hóa. Các nhà máy đã trang bị thiết bị đo cho các nâng cấp thùng rót thường theo dõi ba chỉ số trước và sau: nhiệt độ vỏ trung bình khi vận hành, mức tiêu thụ nhiên liệu gia nhiệt trước cho mỗi chu kỳ thùng rót, và mức giảm nhiệt độ trung bình giữa các mẻ. Kinh nghiệm ngành liên tục cho thấy mức giảm nhiệt độ vỏ ở mức hàng chục độ và tiết kiệm nhiên liệu gia nhiệt trước có thể đo lường được một khi lớp dự phòng được thiết kế đúng cách; các con số chính xác phụ thuộc vào độ dày lớp lót, vị trí tấm và chu kỳ vận hành. Chúng tôi khuyến nghị trang bị thiết bị đo cho một thùng rót làm tham chiếu trước khi chuyển đổi toàn bộ đội.

Lựa chọn Tấm cho Thành và Đáy Thùng rót

Thành và đáy thùng rót có môi trường cơ học và nhiệt khác nhau. Tấm thành chịu tải cơ học vừa phải và nhiệt bức xạ ổn định từ lớp lót làm việc; tấm cứng tiêu chuẩn hoặc tấm có mặt vải sợi thủy tinh thường được sử dụng. Vị trí đáy chịu nén và va đập cao hơn trong quá trình lắp đặt vật liệu chịu lửa, nơi các loại có độ bền cao hơn hoặc lớp bảo vệ bổ sung là phù hợp. Đối với phần chuyển tiếp cong giữa thành và đáy, các phân đoạn vi xốp hình vòng cung loại bỏ các khe hở hình nêm mà nếu không sẽ mở ra phía sau lớp lót an toàn. Khi hình học không tiêu chuẩn, hình dạng được tạo hình theo yêu cầu được cắt theo bản vẽ của gầu rót.

Các Thực Hành Lắp Đặt Quyết Định Tuổi Thọ Sử Dụng

Hầu hết các hư hỏng của vật liệu vi xốp trong gầu rót là do lỗi lắp đặt, không phải do lỗi vật liệu. Những thực hành quan trọng:

Các Dạng Hư Hỏng Phổ Biến và Cách Phòng Tránh

Ba dạng hư hỏng là nguyên nhân của hầu hết các vấn đề tại hiện trường. Hư hỏng do co ngót và hóa bột vì quá nhiệt được phòng tránh bằng thiết kế nhiệt độ bề mặt tiếp giáp trung thực. Hư hỏng do ẩm trước khi lắp đặt được phòng tránh bằng bảo quản kín và xử lý có kỷ luật tại khu vực thi công vật liệu chịu lửa. Hư hỏng do nghiền nát cơ học trong quá trình lắp đặt gạch được phòng tránh bằng cách sử dụng tấm có lớp mặt, đặt tấm đúng vị trí, và đào tạo đội lắp đặt về tính dễ vỡ của vật liệu. Khi được xử lý đúng cách, lớp dự phòng vi xốp thường có tuổi thọ vượt qua nhiều chu kỳ của lớp lót làm việc mà không cần thay thế.

Làm việc với Anchor-tech

Anchor-tech sản xuất vật liệu cách nhiệt vi xốp nano cho thùng thép — dạng tấm, phân đoạn cung và hình dạng tùy chỉnh — từ cơ sở sản xuất tại Quảng Châu, với tài liệu kỹ thuật tiếng Anh cho các xưởng nấu chảy ở nước ngoài. Hãy chia sẻ dung tích thùng, kết cấu lớp lót và số đo nhiệt độ vỏ thùng của bạn, chúng tôi sẽ đề xuất thiết kế lớp dự phòng kèm tính toán nhiệt. Yêu cầu đánh giá lớp lót thùng hoặc mẫu miễn phí.