背景分析

　　传统的铝水包，铁水包，钢水包的盖多以重质材料为主，常规选用重质砖或者重质浇注料。响应国家节能减排的号召，对此炉盖进行轻质化优化。采用纤维模块安装固定，表面喷涂改性剂。

方案分析

　　以铝水包为例来分析。

　　铝水在铝水包的温度一般在700-800℃左右。为了后续的过程中铝水包内铝水的温度尽量恒定，所以对于轻质化铝水包盖的需求就更加迫切。

　　传统的铝水包盖选用重质浇注料材质，一般选用铝镁系材料，含镁质的材料具有良好的热振稳定性。这类材料体密都比较大，一般都在2.0-3.0g/cm3。所以在设计的时候，铝水包盖都无法设计很厚，太厚对铝水包的承重要求过于严格。一般设计厚度都在200-300厚之间，有些甚至设计150-180mm厚。这类重质材料本身导热系数就很大，以400℃导热系数为例，此类材料导热系数一般都在1.2-1.5w/(m·k)，所以即使通过300mm厚的铝水包盖表面也无法降低温度。

　　轻质化铝水包盖采用陶瓷纤维折叠块，一般采用250mm厚就足够，纤维模块的体积密度一般都在0.22g/cm3，只有传统材料的10%，同样大小一个铝水包盖，轻质化铝水包盖的重量只有传统方案的十分之一。纤维模块400℃的导热系数一般都在0.15w/(m·k)左右，也只有传统材料的10%。通过250mm厚一般可以降至100℃以内。大大降低了铝水水的热量损失，进而保证铝水包内铝水的温度恒定。纤维类材料的热振稳定性极好，不会因冷热交替导致寿命缩短。

　　但是纤维模块也有一定的缺点，纤维在随着使用过程中，会出现析晶粉化的现象，当纤维粉化后，随着铝水包盖的打开和关闭必定会出现一定的震动，此时就会有纤维丝掉落到铝水中，进而就会污染产品。

　　采用欧斯特增强改性剂处理纤维模块表面，可以使表面硬化，从而达到轻质砖一样的强度，不会粉化，更不会污染铝水。改性剂处理后可以达到以下效果：

　　1.可显著增强耐火纤维制品工作面的强度，增大表面抗冲刷能力。

　　2.有效解决纤维粉化的问题，可显著提高纤维制品的使用寿命，避免出现污染铝水的问题。

　　3.可有效的抑制纤维制品的收缩问题，有效降低炉体透火的现象。

　　4.该产品是渗透到纤维制品内部，从而使表面形成硬化层，与涂料有本质上的区别，不会出现时间久脱落的现象。

　　5.有效增强铝水包盖的使用寿命。

　　轻质化铝水包盖方案采用全纤维结构加改性剂处理表面后的优势，发挥纤维在此结构上的优势，同样消除了纤维在次结构上的缺点。