钢包复合结构体工作层参数对其温度场的影响研究.pdf

《钢包复合结构体工作层参数对其温度场的影响研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、制造技术／工艺装备现代制造工程2010年第12期钢包复合结构体工作层参数对其温度场的影响研究+蒋国璋1，郭志清1，李公法1，孔建益1，郭国红2，陶晓林3，何婷婷1，陈世杰1(1武汉科技大学机械自动化学院，武汉430081；2武汉钢铁集团公司四炼钢厂，武汉430082；3武汉钢铁集团公司三炼钢厂，武汉430082)摘要：钢包是冶金工业的重要设备，其内衬的温度分布对内衬热机械应力分布乃至寿命都有至关重要的影响，其寿命的长短直接影响钢铁企业的经济效益。建立了基于有限元法的钢包二维模型，并研究了。【作层材料的导热率及其厚度对钢

2、包温度场的影响。分析结果表明：随着钢包内衬工作层材料导热率的增大和厚度的减小，钢包壳温度升高加快。关键词：钢包复合结构体；工作层；物理性能参数；厚度；温度场；有限元法中图分类号：TF769．2文献标识码：A文章编号：167l—3133(2010)12—0077—04InfluenceofworkingliningparametersontemperaturefieldofladlecompositeconstructionbodyJIANGGuo—zhan91，GUOZhi—qin91，LIGong-fal，KONGJ

3、ian-yi1，GUOGuo—hon92，TAOXiao-lin3，HETing—tin91，CHENShi-jiel(1CollegeofMachineryandAutomation，WuhanUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430081，China；2No．4SteelPlantofWISCO，Wuhan430082，China；3No．3SteelPIantofWISC0，Wuhan430082。China)Abstract：Ladleis锄importantequip

4、mentofthemetallurgicalindustry．distributionoftemperatureinliningshasessentialinflu-enceondistributionofthermomechaniealstressanditslife，andthesizeofitslife—spaninfluencestheeconomicbenefitsofthei-tonandsteelenterprisedirectly．Two-dimensionalmodelofladlebasedonla

5、woffiniteelementmethodisbuilt，theinfluenceoffromthermalconductivityandthicknessofworkliningonladletemperaturefieldarediscussed．Thecalculationresultsindicatethatstressincreaseswiththeincreaseofthermalconductivityanddecreaseofthickness．Keywords：ladlecompositeconst

6、ructionbody；worklining；parameter；thickness；temperaturefield；finiteelementmethod钢包是冶金工业的重要容器件，起着储存、转运钢水的作用，其寿命的长短直接影响企业的正常生产和生产成本。在钢包使用过程中，其内衬的温度分布对内衬热机械应力分布乃至寿命都有至关重要的影响，因此，有必要了解钢包温度分布状况。1钢包复合结构体温度场影响因素的分析由于钢包底局部材料(比如透气砖、水口砖、冲击块)所占的几何比例很小，它们只是对其周围临近区域温度场和应力场产生影响

7、，对整个钢包温度场影响很小，故可以忽略不计。这样整个钢包将包括四种材料，即包底和包壁工作层的铝镁碳材料、永久层的高铝砖材料、包壁上渣线砖的镁碳材料和钢包壳金属材料。由于每种材料对整个钢包温度场和应力场产生影响的物理性能达数种，而且每种物理性能变化会对其他物理性能产生影响。因此，要逐一弄清楚是不现实的。在计算钢包内衬温度、应力分布时，可以假设其他物理性能不变，只考虑钢包内衬的材料热传导系数、热膨胀系数和弹性模量的变化对温度场的影响。·教育部科学技术研究项目(03088)；湖北省自然科学基金项目(2002A11070)；湖

8、北省武汉市科学技术局科技攻关项目(20061002052)；湖北省耐火材料与高温陶瓷重点实验室一省部共建国家重点实验室培育基地开放基金资助项目((；201007)77现代制造丁程2010年第12期制造技g／-r艺装备一般而言，材料的热传导系数、热膨胀系数和弹性模量对温度场影响较大，并遵循以下规律：1)导热率越高，穿过工作层的温度梯