多喷嘴对置式气化炉耐火衬里温度及应力场的有限元分析 论文

热应力过大是造成气化炉耐火衬里损坏的重要原因之一，分析耐火衬里的温度分布和应力分布能有效避免应力集中并优化耐火衬里结构。建立了三维多喷嘴对置式(OMB)水煤浆(CWS)气化炉炉壁K砖部位的计算模型，采用有限元法研究了稳态过程中热负荷对耐火衬里和钢壳的温度、等效应力、等效应变和总变形分布的影响。

结果表明：当热面砖热端面温度达到1300℃时，计算的钢壳温度为206.4℃，该模拟结果与工业数据基本一致。热面砖应力 > 背衬砖应力 > 钢壳应力 > 隔热砖应力，其中热面砖热端面应力最大，容易出现裂纹，而陶瓷纤维处的应变最大。随着热面砖热端面温度从1100℃升高到1400℃时，耐火衬里和钢壳的整体温度升高，钢壳外表面温度从177.2℃逐渐增加到220.9℃，温度变化不超过50℃。此时，耐火衬里及钢壳整体应力增大，尤其是热面砖应力增加最为明显，其热端面应力从0.68 GPa升高到1.1 GPa，等效应变也逐渐增加，热面砖和背衬砖的应变增加幅度较大，绝对变形量随之增加。

进一步的研究发现，当热面砖厚度从60 mm增加到230 mm时，耐火衬里和钢壳的整体温度降低，显示出厚度增加对降低温度和应力具有积极作用。更多关于多喷嘴对置式气化炉耐火衬里温度及应力场的有限元分析的详细研究和数据，可以点击这里进行深入了解。

通过这种详细的有限元分析，可以更好地理解和优化气化炉的耐火衬里设计，从而提高其安全性和寿命。如果你对类似的有限元分析有兴趣，可以参阅孔隙率对热障涂层热应力的有限元分析以及掘进机伸缩部导向块堆焊热应力有限元分析，这些研究都提供了丰富的科学依据和分析结果。