鱼雷罐是高炉到转炉,铁水运输的核心装备。其运输过程主要包括重罐输送和空罐回运两个环节。虽重罐的传热特性对铁水温降有直接的影响,但从整个系统节能的角度看,鱼雷罐空罐阶段的热状态也至关重要,目前对此的研究还较少涉及。本课题以某企业320 t鱼雷罐空罐为研究对象,借助有限元软件Fluent结合生产现场热测试数据,数值计算分析对比鱼雷罐改进前后,在不同阶段的热状态,为提出鱼雷罐保温的主要措施和合理使用耐材提供相应的理论和技术支撑。对于空罐烘烤阶段而言:改进工作层和永久层,都可加速烘烤速率。其中在分别使用纳米或硅酸镁保温板改进永久层后,烘烤作业约可提前5 h或2 h完成;工作层材料比热容200 J·kg-1·K-1相较于1500 J·kg-1·K-1的鱼雷罐,约可提前4h完成烘烤作业。对于空罐初始阶段而言:改进永久层,增强罐衬保温绝热性,显著降低了罐壳外表面温度,有助于减少罐壳散热。其中常规鱼雷罐在分别使用纳米或硅酸镁保温板改进永久层后,在罐壳的圆柱段和圆台段,罐壳温度分别降低了约134℃和107℃或23℃和12℃;改进工作层,有效减少了铁水因罐衬蓄热造成的损失。其中工作层材料比热容200 J·kg-1·K-1相较于1500J·kg-1·K-1的鱼雷罐,罐衬蓄热量减小了约1.16×10~5 MJ。对于空罐回运阶段而言:常规鱼雷罐优化调度工艺,缩短罐车等待受铁时间,增加罐车周转率,可有效减少铁水温降。当鱼雷罐周转率从3罐/天增加到4罐/天时,有盖和无盖两种情况下,分别约可减少下罐新装铁水温降1℃和31℃。常规鱼雷罐改进工作层和永久层,都可有效抑制罐衬热损失,减少铁水温降。其中常规鱼雷罐在分别使用纳米或硅酸镁保温板改进永久层后,在无盖和有盖两种情况下,罐衬热损可分别减小约8.77×10~3 MJ和 1.02×10~4 MJ或 1.82×10~3 MJ和 1.31×10~3 MJ,铁水温降可减小约 42.4℃和46.4℃或12.4℃和8.3℃;其中工作层材料比热容200 J·kg-1·K-1相较于1500 J-kg-1·K-1的鱼雷罐,无盖和加盖时,罐衬热损分别减小了约8.36×10~3 MJ和2.11×10~3 MJ,铁水温降可减小约37.33℃和9.42℃。对于空罐热损流向而言:罐壳是热损的主要途径占总热损58.11%;罐衬工作层是热损的主要源头,加盖时约占总热损的93.49%;无盖时约占总热损的92.07%。改进永久层,罐壳温度降低,可从热损的主要途径上抑制热损。其中常规鱼雷罐在分别使用纳米或硅酸镁保温板后,罐壳热损比例可分别降低24.62%或13.26%。改进工作层,罐衬工作层蓄热减少,热损速率降低,可从热损的主要源头上抑制热损。其中工作层材料比热容200 J·kg-1·K-1相较于1500 J·kg-1·K-1,无盖和加盖时,工作层热损比例分别降低了42.23%和 40.02%。