2019年经钢铁研究院介绍,该钢厂与北京志盛威华公司进行技术对接,开始采用ZS-1型超薄高温隔热涂层进行保温隔热试验,经过1年的试用,虽然隔热涂层仅仅只有8毫米厚,却达到了非常理想的保温效果。隔热涂层的优点是超薄隔热不占用耐火衬的空间,钢水装载量不变,钢水温降速度大幅度降低,钢水温度明显提高,永久衬强度和寿命基本不受影响。新旧耐火衬结构详细情况,见表—1。
表—1 新旧耐火衬结构
序号 |
项目 |
耐火衬的结构 |
1 |
旧衬 |
30mm纤维板+40mm浇注料+60mm高铝砖+150mm镁碳砖 |
2 |
新衬 |
8mmZS-1隔热涂层+40mm浇注料+60mm高铝砖+150mm镁碳砖 |
ZS-1耐高温隔热保温涂料由志盛威华特制硅酸盐溶液、特种高温隔热纤维、热反射物质和精选陶瓷空心微珠细加工而成,空心陶瓷微珠含量达到了80%以上,而且陶瓷空心微珠都在80目以上,这样的空心陶瓷微珠腔体内的空气在受热后,就不再产生热对流,以及陶瓷微珠和陶瓷微珠之间空气层在受热后也不再产生热对流。在物体有温差的情况下没有热对流,加上纯无机材料作为涂层的支撑,打造了涂料涂层就形成了以静态空气和无机材料组成的绝热屏蔽层,热反射节能材料作为辅助,涂料涂层的导热系数接近真空导热系数,隔热保温抑制效率可达90%左右,可抑制高温物体的热辐射和热量的散失。
ZS-1耐高温隔热保温涂料是目前国际上先进的钢包隔热材料,具有超薄的隔热性能。从导热系数看,隔热涂层的保温性能比传统的高铝纤维保温板好3-4倍左右,具体对比指标见表—2。
表—2 ZS-1隔热涂层和纤维保温板性能对比
序号 |
项目 |
容重kg/m3 |
耐火度 ℃ |
使用温度 ℃ |
抗压强度 MPa |
使用厚度 mm |
导热系数W/mK |
施工特性 |
1 |
ZS-1隔热涂层 |
550-600 |
1800 |
1100 |
80 |
8 |
0.0415(800℃) |
异形件好操作 |
2 |
纤维板 |
900-1000 |
1760 |
1200 |
|
30 |
0.120(800℃) |
复杂、难弯曲 |
从计算可知,在100吨钢包内使用8毫米ZS-1隔热涂层时,钢包炉的热效率提高了23%,因此在不占用钢包空间的情况下,超薄隔热涂层可以实现对钢水很好的保温。
从2019年8月钢包开始使用隔热涂层后,先后进行了两次外壳温度测试和钢水温度统计对比,结果表明取得了明显的钢水保温效果:钢水温度显著提高,外表钢壳温度明显降低,钢水装载量不变,永久衬寿命基本不受影响。
从所有使用ZS-1高温隔热涂层钢包烘烤后的浇注料热面来看,凡背后衬有隔热涂层部分的浇注料颜色为红色,没有隔热涂层部分的浇注料颜色为青灰色。红色浇注料表明该部分已达到烧结温度,浇注料强度高;青灰色浇注料表明远未达到烧结温度,浇注料强度也很低。而且,使用了隔热涂层的新砌钢包烘烤时间明显缩短,烘烤时钢包内的温度明显提高。