150噸轉(zhuǎn)爐爐體熱應(yīng)力有限元分析.pdf

1、為了提高轉(zhuǎn)爐的壽命,高度熱傳導(dǎo)性和高度熱膨脹性鎂碳耐火材料在轉(zhuǎn)爐上的得到了廣泛的應(yīng)用,耐火材料受熱后會(huì)對(duì)爐殼產(chǎn)生較大的膨脹壓力。當(dāng)爐體受到的應(yīng)力水平超過材料允許范圍后就要發(fā)生破壞,熱應(yīng)力與機(jī)械應(yīng)力是爐體應(yīng)力的主要組成部分,而機(jī)械應(yīng)力在爐殼所受到的總的應(yīng)力中只占有比較小的比例,所以,對(duì)轉(zhuǎn)爐爐體進(jìn)行熱應(yīng)力分析是十分必要的。
　　在本文中簡單的介紹了有限單元法理論和論文中使用的軟件,在充分了解軟件的優(yōu)缺點(diǎn)后,對(duì)150噸轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)資

2、料的收集,根據(jù)轉(zhuǎn)爐爐體實(shí)際的尺寸,運(yùn)用三維建模軟件Solid Works對(duì)其進(jìn)行實(shí)體模型,并另存為Parasolid格式,利用ANSYS軟件所具有的讀入外部CAD模型的功能,將建立起的爐體三維實(shí)體模型導(dǎo)入到大型的有限元分析軟件ANSYS Workbench中,利用ANSYS軟件所具有的仿真、分析功能對(duì)轉(zhuǎn)爐實(shí)體進(jìn)行熱應(yīng)力有限元分析。在本論文中主要開展的工作有:
　　1)將導(dǎo)入到ANSYS中的轉(zhuǎn)爐實(shí)體模型進(jìn)行有限元網(wǎng)格劃分,對(duì)轉(zhuǎn)爐各部

3、分選擇適當(dāng)?shù)奈镄詤?shù),選定爐體的邊界條件,分析爐體的溫度場(chǎng)分布情況,并指出爐殼與爐襯中溫度最高的部位,為之后進(jìn)行熱—應(yīng)力耦合提供基礎(chǔ)。
　　2)在完成溫度場(chǎng)分析的基礎(chǔ)上,對(duì)爐體進(jìn)行熱應(yīng)力分析,考慮爐襯與爐殼材料的物性參數(shù)隨溫度變化的特性,分析出爐殼在穩(wěn)態(tài)狀態(tài)下所受到的熱膨脹應(yīng)力,同時(shí)分析出爐襯所受到的接觸正壓力。
　　3)爐殼與爐襯間預(yù)設(shè)的膨脹間隙對(duì)爐殼的熱應(yīng)力以及爐襯的壓力分布起重要的作用,為了了解爐殼熱應(yīng)力以及爐襯膨脹壓