耐火材料导热系数与炉内温度的关系及其炉壁温度计算

帝　加燕设备　上图中，曲线ｌ表示微格栅孔为错交排列的矩形孔　时微格栅单元体应力最大值随微格栅孔数量增加的变化　情况；曲线２表示微格栅孔为正交排列的矩形孔时微格　栅单元体应力最大值随微格栅孔数量增加的变化情况；曲　线３表示微格栅孔为错交排列的椭圆孔时微格栅单元体　应力最大值随微格栅孔数量增加的变化情况；曲线４表　示微格栅孔为正交排列的椭圆孔时微格栅单元体应力最　大值随微格栅孔数量增加的变化情况。从图３中可以看　出，无论微格栅孑Ｌ为何种形状及采用何种排列方式，微　格栅单元体的应力都随微格栅孔数量的增加而增加。曲　线１与曲线３相比较，曲线２与曲线４相比较，可以得　到当微格栅孔为矩形时单元体应力大于微格栅孔为椭圆　时单元体应力；曲线１与曲线２相比较，曲线３与曲线４　相比较，可以得到当做格栅孔错交排列时微格栅单元体　应力大于微格栅孔正交排列时微格栅单元体应力。　针对上述微格栅孔的孔型及排布对微格栅砌体的应　力分布影响，微格栅砌体的优化设计可采用如下方案：　（１）椭圆孔与矩形孔相比，产生较小的应力，同时由　于不存在直角，避免了应力集中。因而在满足绝热需要　的前提下，可选用椭圆孔。　（２）在同样大小微格栅砌体截面积上，微格栅孔越　多、微格栅孔壁越薄，应力越大。所以在设计微格栅时，　在满足绝热需求的基础上，为保证力学需求，使用相同　微格栅砌体截面积上微格栅孔数量越少、微格栅孔壁越　厚越好。　（３）微格栅孔错交排列时应力大于微格栅孔正交排列　时应力，所以在满足绝热要求的前提下，应该首先考虑　采用正交排列方式。　在微格栅砌体的设计过程中，应该综合考虑微格栅　孔的大小、形状和排列方式对微格栅砌体的影响，设计　更加安全、更加经济的微格栅结构。　４结论　（１）环境温度下微格栅砌体在压力和剪切力的作用　下产生静应力，当在高温环境下工作时，除了压力和　剪切力作用外，还受到热载荷的作用而产生热应力。无　论常温或高温工作环境，微格栅砌体都可以满足力学　需要。微格栅砌体在高温工作环境下，热应力的作用　远远小于压力、剪切力的作用，因此在做格栅设计与　生产中主要考虑压力和剪切力的作用。　（２）微格栅子Ｌ的大小、形状和排列方式是微格栅砌　体应力分布的主要影响因素，通过对微格栅子Ｌ形状、大　小和排列方式分别对微格栅砌体应力分布的影响进行比　较分析，可以得到：矩形孔微栅格砌体应力大于椭圆子Ｌ　微栅格砌体应力，而且由于微格栅孑Ｌ中直角的存在，会　产生应力集中现象。错交排列微格栅砌体的应力大于正　工业加热　第３５卷２００６年第３期　交排列微格栅砌体的应力。同时无论采用何种孔型及排　列方式，在相同的微格栅砌体截面积上，微格栅孔的数　量越多，微栅格砌体应力越大。　参考文献：　［１］王维邦．耐火材料工艺学［Ｍ］．北京：冶金工业出｝扳社　ｌ９９３．　［２］夏德宏，常青青．做格栅砌体的热工特性研究［Ｊ１．工业加　热，２００４，３３（５）：ｌ３一ｌ　８．　【３］商跃进．有限元原理与ＡＮＳＹＳ应用【Ｍ］．北京：清华大学　出版社，２００４．　［４］严宗达，王洪礼．热应力［Ｍ］．北京：高等教育出版社．１９９１．　［５］ＬＥＥ　Ｌ　Ｓ，ＣＨＯＩ　Ｍ　Ｈ．Ａ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｃｉｒｃｕｌａｒ　Ｃｙｌｉｎｄｅｒ　ｗｉｔｈ　Ｍｕｌｔｉｈｏｌｅｓ　Ｕｎｄｅｒ　Ｔｈｅｒｍａｌ　Ｌｏａｄｉｎｇ［Ｊ１．Ｎｕｃｌｅａｒ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ｄｅｓｉｇｎ，２００２，２ｌ２（１—３）：２７３—３７９．　ＷＺＯ０３１０６热等离子在工业加热中的应用——旺业加热》，　２００３，Ｖｏ１４０，Ｎｏ．４，３－８（日）　所谓热等离子加热系指采用气流重叠式电弧放电和电磁感　应耦合式等离子进行的超高温加热，其发生装置为等离子枪　热　等离子加热根据等离子枪进行状态的不同又分为转移型等离子　弧加热和非转移型等离子弧加热２种方式，前者的热效率较高。　热等离子加热主要可用于高熔点难熔金属的熔炼、城市垃圾焚　烧灰的熔化处理以及工业废弃物和医疗废弃物的无害化减容处　理与资源回收。简述了热等离子加热特点。重点介绍了热等离　子加热在金属冶炼、城市垃圾焚烧灰熔化处理以及核电站放射　性废弃物熔融减容处理、医疗废弃物的无害化熔融处理中应用。　表２参２ｌ　［陈留根摘］　ＷＺＯ０３１０７焚烧炉、熔化炉的热平衡分析——旺业加热》．　２００３，Ｖｏ１４０，Ｎｏ－３，３８—４３（日）　随着工业的高速发展，工业垃圾日益增多，处理任务也日　趋繁重。与此同时，对于工业垃圾焚烧设备与焚烧灰熔化减容　处理设备的性能要求也随之增高。简要介绍了工业废弃物焚烧　用旋转加料式焚烧与烧嘴式焚烧灰熔化炉的设备概要。着重对　上述炉的焚烧、传热、化学反应等过程进行了热平衡分析。给　出了工业垃圾焚烧装置与烧嘴式焚烧灰熔化炉的结构示意图。图　９照２参３　［陈留根摘］　ＷＺＯ０３１０８耐火材料导热系数与炉内温度的关系及其炉壁温度计　算——（（工业加热　，２００３，Ｖｏ１４０，Ｎｏ＿３，４４—５０（日）　多层耐火材料结构式工业炉炉壁耐火材料的导热系数随其　炉内温度的变化而不同。针对平板炉壁型、矩形截面炉壁型和　圆筒形截面炉壁型３种不同形状结构的工业炉，介绍了多层耐　火材料结构式工业炉炉壁耐火材料在炉内温度变化条件下炉壁　温度分布的计算方法。给出了实际计算例。图７参２　［陈留根摘］　２５