铁路铸钢件的生产采甩塞杆式浇注,10t和钢水最多浇20箱以上,水口开关次数多,浇注时间长,浇注过程中钢水温降较大,容易造成铸件裂纹、呛空、缩松、烧不足等缺陷。提高钢包的保温性能,对铸钢件进行低过热度浇注,不仅可以提高铸钢件质量,还能降低电弧炉的出钢温度,降低电耗,提高耐火材料的使用寿命,降低生产成本。传统钢包的绝热保温材料寿命低、成本髙、保温效果差、造成环境污染、工人劳动强度大等缺点。为了提髙铸钢件的质量,降低生产成本,降低环境污染,减轻工人劳动强度大等缺点,新型绝热保温材料的应用是非常重要的工艺。
传统钢包的绝热材料主要是石棉板、高铝纤维绝热板、绝热毡等, 绝热效果差, 污染环境 。 随着纳米材料及技术的迅速发展,具有高温强度高、导热率低、热容量低、热稳定性强的复合反射绝热板研制成功能同时隔绝热传导、热对流、热辐射,是一种绝热性能良好,安全环保的绝热材料。复合反射绝热板孔隙均匀,气体分乎能够均匀地储存在微小颗粒孔隙之间,保温效果明显。具有导热率低、反射率髙的特点,高效地阻断了气体分子的热运动,其导热系数比传统的有机或无机绝热材料都低,甚至比静止的空气还要小。复合反射绝热板的结构如下图。
绝热原理
复合反射绝热板的先进配方和生产工艺,使材料同时具有阻止气体分子热运动,降低热传导 ,阻隔热辐射的作用,绝热性能比传统绝热材料提高3-4倍。
1)阻止对流
气体热量的传递主要是靠对流实现的,髙温侧较高速度的分子向低温侧的较低速度的分子碰撞,逐级进行热输送。由于纳米孔硅微粉孔隙微细,孔隙直径小于气体分子的平均自由程, 气体分子能够均匀地储存在微小颗粒孔隙之间,气体难于产生流动,髙效地阻断了气体分子的热运动。
2)降低热传导
纳米孔硅微粉在传导热量时,其颗粒断面及颗粒之间的接触面积较小,导热系数自然也就比传统绝热材料要小得多。纳米孔硅微粉的导热系数为0.016W/m·K —0.024W/m·K,导热系数极低的超级绝热材料。对于厚度只有6μm—10μm的铝箔,导热系数为0.038W/m·K—0.042W/m·K,是非常好的绝热材料。
3) 阻隔热辐射
复合反射绝热板由纳米SiO?和铝箔组成,多层铝箔起到反射热辐射作用,反射率达87%以上,从而而使复合反射绝热板的保温效果达到最佳。