模拟分析透气砖在各个状态下的温度场分布以及由此而产生的应力分布对提高透气砖耐火材料的使用寿命具有指导的意义。 本文以某钢厂210吨钢包为研究对象,主要研究了以下内容: (1)建立钢包透气砖结构体的三维有限元模型,基于传热学理论,应用ANSYS有限元软件分析了钢包透气砖结构体在各个状态阶段的温度场和应力场分布,这有利于分析钢包透气砖结构体温度场、应力场及其分布规律; (2)模拟计算了钢包透气砖结构体导热系数、热膨胀系数和弹性模量对钢包透气砖结构体温度场、应力场的影响,透气砖价格,计算研究表明,透气砖芯,耐火材料的导热系数越高,钢包透气砖结构体温度梯度越小,由于温度梯度而产生的应力较小。耐火材料的热膨胀系数和弹性模量越大,钢包透气砖,透气砖耐火材料工作热面附近产生的应力越大。 (3)计算分析了钢包透气砖之间的透气砖座砖预留缝以及透气砖与钢包透气砖座砖预留缝的接触,计算透气芯和座砖温度分布以及由此而产生的应力分布,透气砖,为钢厂透气砖座砖预留缝的钢包的砌筑提供理论依据。 本文通过模拟计算钢包透气砖结构体温度场和应力场分布,在一定程度上,对钢包透气砖结构体的砌筑和制作工艺具有指导意义。
透气砖是精炼钢包用重要的耐火材料之一。鞍钢精炼钢包采用外上式透气砖,要求砖的使用寿命大于3次,用后残砖高度不小于170 mm。透气砖的使用性能对精炼生产有很大的影响。经观察,透气砖使用中出现剥落、狭缝夹钢、吹不开是导致钢水重返和透气砖频繁更换的主要原因。