钢包保温层数值模似分析及应用

为控制生产成本,钢包保温层用新型气凝胶绝热板替代原复合反射绝热板。基于传热原理与有限元分析技术,以低碳钢SPHC为试验钢种测试其保温效果,通过ANSYS软件建立了钢包壁温度场数学传热模型,采用稳态分析方法研究了钢包包壳温度。通过用红外测温枪实测钢包包壳温度,对有限元分析结果进行了验证。结果表明,与原钢包相比,使用新型气凝胶绝热板钢包后,有限元计算钢包包壳温度降低67℃,实测钢包壁温度平均降低69℃,平均计算误差为2.99%;钢包在一个使用周转期内减少钢液温损9.88℃,成本降低2.7元/t钢,经济效益显著。

钢包保温层优化及应用

原复合反射绝热板热导率系数值较大,钢包包壳温度较高,在使用过程中钢水温度损失大;而新型气凝胶绝热板是以纳米材料为主,主要材质为SiO2气凝胶,具有导热系数低、耐高温、密度小、抗压强度高等优越性能.某钢厂120 t钢包保温层用新型气凝胶绝热板替代原复合反射绝热板的效果表明,钢包包壳表面温度平均下降59~73℃;通过两种钢包包壳温度计算得出,在生产中,钢包每周转一次,可节省钢水温损9.88℃,钢水温降速率降低0.11℃/min;通过实测LF炉软吹结束钢水温度及铸机开浇时钢水温度,钢水温降速率降低0.12~0.13℃/min,实际钢水温降速率与钢包包壳节省温度计算的钢水温降速率基本吻合,成本下降2.7元/t(钢),取得了良好的试验效果,为新型气凝胶绝热板在钢厂其他保温设备上的应用提供了重要的参考价值.