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鱼雷罐车和钢包是冶金工业的重要热工容器，主要起着盛接、转运、贮存、精炼和浇注熔融金属的作用。其保温性能不但直接影响熔融金属的温度，同时还会对冶炼过程、钢材质量以及经济效益和生产安全造成重要影响。虽然影响熔融金属温度的因素是多方面的，但是，通过改变容器内衬材料种类和组成结构以降低熔融金属在生产过程中不必要的热量损失是目前冶金生产过程节能降耗研究的重点之一。 论文通过数学模拟方法分析了铁水和钢水在鱼雷罐车和钢包中产生热量损失的原因，并从诸多影响因素中寻求减少热量损失的有效办法和途径。在数学模拟的基础上，以SiO2为基体材料制备了纳米微孔绝热材料，并将其应用于鱼雷罐车和钢包中作为保温层，极大地提高了其保温性能。 通过研究，本论文获得了以下主要结果。 (1)在铁水和钢水温降的诸多影响因素中，容器耐火材料衬体的结构和组成对其影响十分显著。当鱼雷罐车工作层材料的导热系数由15W·m-1·K-1减小到5W·m-1·K-1时，可使其罐壳温度由290℃降低至220℃。而永久层的导热系数由1.5W·m1·K-1减小至0.5W·m-1·K-1时，罐壳温度则可进一步降至185℃。当钢包永久层的导热系数减小至0.5W·m-1·K-1时，钢包外壳温度可降低至222℃。减小耐火材料层的导热系数，特别是减小永久层的导热系数可以有效地降低容器的外壳温度。 (2)在鱼雷罐车永久层与钢壳之间添加16mm导热系数为0.1W·m-1·K-1的保温层时，可使其罐壳外部温度可减小至155℃。在钢包中使用10mm导热系数为0.1W·m-1·K-1的保温材料可以使钢包外壳温度下降至263℃。保温层导热系数越小，使用后容器的保温效果越好。 (3)以气相SiO2为基体材料，以纤维为增强材料、以SiC、Al2O3等为添加剂，同时配以特殊成型工艺开发了纳米绝热材料。在1000℃的导热系数小于0.023W·m--1·K-1。 (4)将纳米孔绝热材料的成型压力由2MPa提高至5MPa时，材料的密度由307kg·m-3增大至523kg·m-3，耐压强度由0.25MPa显著升高至1.29MPa，导热则由0.023W·m-1·K-1升高至0.033W·m-1·K-1。在其中添加5％硬质硅酸钙时，则可使其耐压强度显著增大至1.60MPa，而其导热则升高至0.038W·m-1·K-1。 (5)在鱼雷罐车中使用15mm纳米孔绝热材料作为保温层时，铁水温降比无保温层时减少约28℃，比普通绝热材料减小约20℃，罐壳温度可降低100℃以上。在钢包中使用9mm纳米孔绝热材料作为保温层时，钢水温降速率可由0.5793℃·min-1降低至0.2167℃·min-1，包壳温度比采用普通绝热材料可降低100℃以上。 (6)由于纳米孔绝热材料的安全使用温度为1000℃，根据热平衡和温度分布计算，建议鱼雷罐车的纳米孔绝热材料厚度不超过15mm，钢包的纳米孔绝热材料厚度不超过5mm。