硅碳棒燒結(jié)爐頂蓋磚使用過程中的熱應(yīng)力情況
從以上模擬結(jié).果可知,硅碳棒燒結(jié)爐頂蓋磚用氧化錯材料的體積密度越小對壽命是越有利的但材料密度的降低一也意味著強(qiáng)度的降低,硅碳棒燒結(jié)爐頂蓋磚作為功能材料來使用,還必須有足夠的強(qiáng)度另外,材料強(qiáng)度與抗熱震穩(wěn)定性之問一也有著較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性。根據(jù)界應(yīng)力斷裂理論,杭熱震參數(shù)R可以反映材料的抗熱震性,抗熱震參數(shù)越大,材料的抗熱震性越好5。根據(jù)斷裂理論:式中為抗彎強(qiáng)度lPa;為楊氏彈性模量,為熱膨脹系數(shù)為泊松比。由此可知,硅碳棒燒結(jié)爐頂蓋磚使用過程中的最大熱應(yīng)力與頂蓋磚的抗拉強(qiáng)度之間的差值越小,就越有利于硅碳棒燒結(jié)爐頂蓋磚來抵擋因熱應(yīng).力產(chǎn)生的開裂或斷裂。為此,通過測一試,獲得了M1一M5材料的杭折強(qiáng)度數(shù)據(jù),使用杭折強(qiáng)度來表征材料的抗拉強(qiáng)度,將其與模擬結(jié)果中的最大拉應(yīng).力進(jìn)行比較。如圖b所示,當(dāng)頂蓋氧化錯材料的體積密度在時,兩者之間的差值最小。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步使用抗熱震試驗(1 200℃風(fēng)冷)測一試了Ml和MZ的熱震穩(wěn)定性。1 200℃風(fēng)冷熱震兩次后,II1和II的抗折強(qiáng)度保持率分別為63.5%和75.3綜合以上情況,當(dāng)硅碳棒燒結(jié)爐頂蓋磚的體積密度在cx-附近時,具有較低的熱應(yīng)力較好的熱震穩(wěn)定性和滿足應(yīng)用的強(qiáng)度,因此,此時應(yīng).具有更好的服役三能。硅碳棒燒結(jié)爐頂蓋磚使用過程中的熱應(yīng)力情況進(jìn)行了模擬如圖7所示,當(dāng)厚度加厚,頂蓋使用過程中的最大應(yīng)力相應(yīng)的增大,不利于使用壽命的提高。給出不同厚度硅碳棒燒結(jié)爐頂蓋磚的應(yīng).力分布情況。通過對不厚度硅碳棒燒結(jié)爐頂蓋磚使用過程中內(nèi)部應(yīng)力的模擬,可以看到,當(dāng)硅碳棒燒結(jié)爐頂蓋磚厚度由80減薄至50tr時,硅碳棒燒結(jié)爐頂蓋磚的應(yīng)力降低約70,此時,硅碳棒燒結(jié)爐頂蓋磚使用過程中的最大熱應(yīng)力10.27 MPG而硅碳棒燒結(jié)爐頂蓋磚的抗折強(qiáng)度為13MF;因此,為了提高硅碳棒燒結(jié)爐頂蓋磚的使用壽命,可適當(dāng)減小三作面氧化錯石專的厚度。
通過ANSYS模擬,研究了硅碳棒燒結(jié)爐頂蓋磚在應(yīng)用過程中的應(yīng)力情況,結(jié)果表明:當(dāng)材料體積密度在3.0-4.6時,降低體積密度可以減小硅碳棒燒結(jié)爐頂蓋磚使用過程中的熱應(yīng)力。結(jié)合體積密度對硅碳棒燒結(jié)爐頂蓋磚其他性能(強(qiáng)度、熱震穩(wěn)定性)的影響,當(dāng)體積密度為3.3cn3時可有效改善其使用壽命。降低硅碳棒燒結(jié)爐頂蓋磚的厚度能夠顯著地降低使用過程中的應(yīng)力,有利于硅碳棒燒結(jié)爐頂蓋磚使用壽命的提高。http://zsrider.com/
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