冷卻過程中焙燒半成品徑向產生的熱應力計算公式-偉名石墨

冷卻過程中焙燒半成品徑向產生的熱應力計算公式如下:

BH=EαΔt/（1-μ）S

式中B熱應力，單位為N/mm2；

E—彈性模量，單位為N/mm2

a焙燒品的線膨脹系數，單位為105/C；

△t焙燒品的平均溫度與熱應力測溫點之間的溫度差，單位為℃；

泊松比；

S—形狀因數。

以上計算公式表明，焙燒半成品的熱應力沿著中心到表面的方向逐漸增高，且隨著出爐溫度與半成品彈性模量的增加和線膨脹系數的上升而提高。在冷卻過程中焙燒半成品內部缺陷經常是各種應力的集中點，在一定條件下，導致半成品產生裂紋。環式焙燒爐從最高溫度1200℃下降到800℃左右，每小時下降50℃（火焰溫度），800℃以下一般任其自然冷卻。由于環式爐的爐室運轉按一定的間隔時間進行裝卸，如果在一個加熱系統中運轉的爐室數量比較合理，實際冷卻時間還是比較長的。國外使用的車底式培燒爐在達到最高溫度后，采取噴水強制冷卻，降溫速度為每小時12.5℃，冷卻到240℃出爐，目的是縮短焙燒周期，提高生產能力在實驗室及工業生產條件下進行的研究得知，出爐溫度從800℃到300℃區間，焙燒品的收縮速度變化最大，出爐溫度升高會促使焙燒品最大收縮速度增大，但此時焙燒品的最終收縮會有所降低，這是因為形成了裂紋的緣故，對小規格焙燒品裂紋分布在整個體積內，而大規格焙燒品裂紋主要出現于表層。實驗資料表明，直徑555mm的電極焙燒品，當出爐溫度為700℃和800℃時，產生裂紋廢品的數量分別達到11.1％和25％，直徑為250mm的浸漬品出爐溫度為500℃時已有11.7％的裂紋廢品，出爐溫度為800℃時，廢品數量高達50％，所以焙燒品的出爐溫度一般不應高于300℃。出爐溫度不僅關系到裝出爐的勞動條件，也關系到成品質量，實驗得知，在較低溫度下出爐的焙燒品，石墨化后抗拉強度較高，電阻率較低。

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