Корзина
9 отзывов

Экономия энергоресурсов в металлургии за счет применения современных теплоизоляционных матеиралов

Экономия энергоресурсов в металлургии за счет применения современных теплоизоляционных матеиралов
Опыт применения в металлургии современных материалов Isoplan 1100 вместо асбокартона КАОН.

24.05.18

Особые требования в  металлургии в настоящее время предъявляются к вопросам снижения себестоимости выпускаемой  продукции, что влияет на ее конкурентоспособность, как на внутреннем так и на внешних рынках.

Производство в металлургии характеризуется высоким расходом энергии, поэтому снижение потребления энергоносителей является ключевой проблемой при рассмотрении задачи снижения стоимости на единицу продукции.

 

В качестве теплоизоляции сталеразливочных ковшей (между металлоконструкцией ковша и футеровкой) в настоящее время традиционно применяется асбокартон марок КАОН-1 и КАОН 2. Эти материалы имеют целый ряд недостатков:

  • высокий коэффициент теплопроводности
  • низкую механическую прочность
  • относительно низкую температуру применения 4500С, в то время, как температура между металлоконструкцией ковша и футеровкой достигает 600 и более.

Появление на рынке современных высокоэффективных теплоизоляционных  материалов позволяет достичь  высоких результатов в решении вопросов энергосбережения в металлургической промышленности.

Frenzelit isoplan

Одним из наиболее перспективных материалов является высокотемпературный теплоизоляционный материал  Isoplan 1100  (производитель фирма «Frenzelit» Германия.)

Материал на протяжении 10 лет используется на металлургических предприятиях во многих странах мира. 

В качестве примера можно назвать несколько компаний “ThyssenKrupp (Германия, США,Мексика) “Kobelco” Япония, “J&L Arcerlor Group”, “Outokumpu” (Финляндия), “Mittal Steel Company N.V (Индия), JISCO Jiayuguan (Китай), Tupy Fovndary (Бразилия), Acerinox (Испания) и многие другие.

isoplan- 1100- это высокотемпературный материал, состоящий из биологически-расщепляемых, минеральных и керамических волокон, наполнителей и связующего. Материал обладает высокой теплостойкостью, низкой теплопроводностью, высокой механической прочностью, низкой усадкой, поэтому является очень хорошим теплоизоляционным материалом.

На рисунке 1 приведено сравнение коэффициентов теплопроводности материалов КАОН-1 и  Isoplan 1100

Теплопроводность асбокартонVS isoplan

Благодаря низкой теплопроводности изоляционные свойства Isoplan -1100 лучше, чем у асбокартона во всем диапазоне температур.

Материал Isoplan-1100  в сравнении с  КАОН-1 имеет целый ряд преимуществ.

Таблица 1. Сравнение  физических характеристик 

  Наименование Isoplan 1100 Асбестовый картон
1 Плотность, г/см3 0,91 1,0-1,4
2 Потеря веса после прогрева,% 17 15
3 Теплопроводность, при средней температуре 400 С, Вт/м*К 0,11 0,21
4 Теплопроводность, при средней 
температуре, 900 С, Вт/м*К
0,13 н/д
5 Предельная температура рабочей 
среды, 0С
1100 500
6 Предел прочности при растяжении в в продольном направлении, МПа 4,0 1,2-1,5
7 Предел прочности при растяжении в в поперечном направлении, МПа 2,0 0,6-0,9
8 Степень воздействия на человека безвреден опасен

 

Применения  материала Isoplan 1100 при футеровке промышленных печей, котлов, стальковшей,  передвижных миксеров  вместо асбокартона КАОН-1, КАОН-2 позволяет:

  • уменьшать затраты на электроэнергию
  • уменьшить износ огнеупоров
  • снизить расход природного газа на сушку и нагрев футеровки стальковшей
  • увеличить количество  разливов.
  • увеличить межремонтный цикл агрегатов
  • снизить температуру брони стальковша приблизительно на 70 - 130 0С
  • снизить скорость остывания в нем жидкого металла
  • уйти от локального покраснения броней не связанных с проходом металла в прогары

 

На одном из заводов  проводилась опытная эксплуатация* двух ковшей,  в одном из которых в качестве теплоизоляционного слоя  использовался материал isoplan1100, а в другом традиционный  асбокартон КАОН-1.

В обоих случаях толщина теплоизоляционного слоя составляла 10 мм. 

Во время опытной эксплуатации, 130 т сталеразливочных ковшей были получены следующие результаты:

                                                             Таблица 2   
6-17 плавка с isoplan 1100
Температура кожуха стальковша, С Точка 1 Точка 2
275 315
6-5 плавка с КАОН-1
Температура кожуха стальковша, С Точка 1 Точка 2
370 385
Изменение температуры кожуха стальковша, С 95 70

 

Из таблицы 2 видно,что при использовании теплоизоляции ISOPLAN 1100 во всех точках зафиксировано снижение теплопотерь по сравнению с традиционно применяемым асбокартоном.

Результаты термометрирования показывают снижение температуры поверхности ковша на 70-1300С при применении материала  isoplan1100.

На рисунке 2 показаны результаты термометрирования стальковшей во время разливки плавки при использовании в качестве теплоизоляции КАОН 1  

Рис. 2. Футеровка КАОН 1

На рисунке 3 показаны результаты термометрирования стальковшей во время разливки плавки при использовании в качестве теплоизоляции Isoplan -1100.   

Рис. 3. Футеровка isoplan 1100

Анализ результатов термометрирования показывает, что при применении в качестве теплоизоляции  асбокартона  КАОН-1  температура ковша местами превышает 420-450 град, что говорит о разрушении теплоизолирующего слоя. Применение Isoplan -1100  позволяет уйти от локального покраснения броней.

Для оценки физического состояния после эксплуатации был произведен слом арматурной футеровки и вынуты несколько кусков теплоизоляции Isoplan 1100.

На рисунке 4 представлено состояние новой и бывшей в эксплуатации теплоизоляции

Обследование снятой теплоизоляции показало, что  состояние теплоизоляции Isoplan 1100 после эксплуатации хорошее, на сжатие материал оставался плотным Во время эксплуатации стальковша на всех трех компаниях аварийного образования трещин в рабочей футеровке не наблюдалось. В связи с хорошим состоянием арматурного слоя футеровки стальковш был определен еще на одну компанию.

 В это же время стальковши, в которых в качестве теплоизоляции  использовался асбокартон, были отправлены в ремонт.

Многолетний опыт применения показывает, что количество разливок увеличивается до 30 %, в зависимости от емкости ковша, условий эксплуатации. Причем зависимость следующая: на ковшах  до 100 т эффективность применения материала выше.

 

*Фотоматериалы предоставлены компанией Frenzelit Werke GmbH

 

Находит свое применение в промышленности теплоизоляционный и материал Isoplan 750. 

Перспективно применение материала Isoplan 750 в  конвертерах. На рисунке 5 схематично приведены результаты  применения материала Isoplan 750 в сравнении с традиционно применяемым асбокартоном:

Применение Isoplan 750 в конвертере 

   

 По результатам замеров видно, что при применении Isoplan 750 вместо асбокартона при одной и той же  толщине, разница температуры на поверхности корпуса конвертера достигает 168 0С.

Все эти примеры использования доказывают высокую эффективность современных теплоизоляционных материалов марки Isoplan, а также указывают на перспективность их применения на рынке Украины. 

 Если Вас заинтересовала информация о современном теплоизоляционном материале  Isoplan, мы готовы предоставить дополнительную информацию,  провести презентацию материала на Вашем предприятии.         

 

В случае Вашей заинтересованности, просим Вас   заполнить опросный лист, на основании которого, мы произведем расчет,   который  позволит  предварительно оценить  техническое преимущество и экономическую эффективность применения материала в условиях Вашего производства, а также дать возможные рекомендации по  применению материала с учетом его технической характеристики.

Другие статьи
  • 16.12.19 Теплоизоляция гибкого шланга
    Теплоизоляция гибкого шланга

    Прямолинейные участки стационарных трубопроводов и их ответвления теплоизолируются при помощи навивных цилиндров (например Rockwool или Технониколь). Но как же быть, если металлорукав должен оставатся гибким?

    Полная версия статьи
  • 03.06.19 Составные прокладки из сегментов
    Составные прокладки из сегментов

    Для многих применений требуются прокладки большего размера (больше максимально доступного размера листа). Для таких случаев мы рекомендуем подходящую технологию соединения сегментов прокладки, таким образом, можно изготовить прокладку любого размера.

    Полная версия статьи