150噸轉(zhuǎn)爐爐體熱應力有限元分析.pdf

1、為了提高轉(zhuǎn)爐的壽命,高度熱傳導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用,耐火材料受熱后會對爐殼產(chǎn)生較大的膨脹壓力。當爐體受到的應力水平超過材料允許范圍后就要發(fā)生破壞,熱應力與機械應力是爐體應力的主要組成部分,而機械應力在爐殼所受到的總的應力中只占有比較小的比例,所以,對轉(zhuǎn)爐爐體進行熱應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)缺點后,對150噸轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)進行相關資

2、料的收集,根據(jù)轉(zhuǎn)爐爐體實際的尺寸,運用三維建模軟件Solid Works對其進行實體模型,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體模型導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、分析功能對轉(zhuǎn)爐實體進行熱應力有限元分析。在本論文中主要開展的工作有:
　　1)將導入到ANSYS中的轉(zhuǎn)爐實體模型進行有限元網(wǎng)格劃分,對轉(zhuǎn)爐各部

3、分選擇適當?shù)奈镄詤?shù),選定爐體的邊界條件,分析爐體的溫度場分布情況,并指出爐殼與爐襯中溫度最高的部位,為之后進行熱—應力耦合提供基礎。
　　2)在完成溫度場分析的基礎上,對爐體進行熱應力分析,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力,同時分析出爐襯所受到的接觸正壓力。
　　3)爐殼與爐襯間預設的膨脹間隙對爐殼的熱應力以及爐襯的壓力分布起重要的作用,為了了解爐殼熱應力以及爐襯膨脹壓