Видеокурс по SIMATIC STEP 7


Термостойкость огнеупоров

Термостойкость огнеупоров
Растрескивание и откалывание огнеупора в результате появления температурных напряжений – разрушение весьма распространенное. Оно зависит от физико–химических свойств огнеупора, а также от конструкции футеровки, и особенно от теплового режима работы агрегата.

Несоответствие в ряде случаев термостойкости используемых огнеупорных изделий установленному тепловому и температурному режимам работы приводит к разрушению огнеупорной кладки печного агрегата.

Температурные напряжения возникают вследствие разности расширений соседних слоев в огнеупоре. Такая разность расширений может возникнуть, во-первых, при разнице температур соседних огнеупора и, во-вторых, при разнице коэффициентов теплового расширения соседних слоев огнеупора.

Первый случай наиболее типичен и распространен; второй – появление разницы в коэффициенте теплового расширения отдельных слоев огнеупора при одинаковых температурах – возникает в результате перерождения какого-либо (чаще всего поверхностного) слоя огнеупора при воздействии шлака и газовой атмосферы печи. Поэтому этот случай обычно переплетается с процессами шлакоразъедания и будет рассмотрен в разделе шлакоустойчивости.

Появление разницы температур между слоями огнеупора происходит при стационарном режиме работы теплового агрегата в случае одностороннего нагрева охлаждения футеровки (например, стен печей или закрытия огнеупором охлаждаемых поверхностей).

При быстром изменении температуры в печном пространстве (нестационарный тепловой режим) градиент температур в односторонне нагреваемых стенах может многократно возрасти, а в футеровках, обогреваемых со всех сторон (например, насадка регенераторов, разделительные стены и пр.), возникают изменяющиеся во времени перепады температур по толщине огнеупора.

Величина напряжений при перепаде температуры в изделиях, как и всяких напряжений, пропорциональна разности деформаций соседних слоев, помноженных на модуль упругости. Разность же деформаций соседних слоев пропорциональна разности их температур, коэффициенту линейного расширения и протяженности слоев (длине).
Сказанное иллюстрируется схемой (рисунок 21), приводимой Нортоном



Рисунок 21 – Схема возникновения срезывающих напряжений в огнеупоре при наличии градиента температур


Пути предотвращения образования холодных трещин

Применение легированных сталей средней и высокой прочности в промышленности позволяет повысить несущую способность конструкции...

Преимущества применения двухструйного сварочного сопла

По результатам исследований установлено, что применение двухструйного сварочного сопла выбранной конструкции способствует измельчению микроструктуры...

Специфика теплового воздействия на сталь при сварке вызывает многообразные сложные изменения в составе и структуре метала сварных соединений...