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冷却过程中焙烧半成品径向产生的热应力计算公式-伟名石墨

冷却过程中焙烧半成品径向产生的热应力计算公式如下:

BH=EαΔt/1-μ)S

式中B热应力,单位为N/mm2

E—弹性模量,单位为N/mm2

a焙烧品的线膨胀系数,单位为105/C

t焙烧品的平均温度与热应力测温点之间的温度差,单位为℃;

泊松比;

S—形状因数。

以上计算公式表明,焙烧半成品的热应力沿着中心到表面的方向逐渐增高,且随着出炉温度与半成品弹性模量的增加和线膨胀系数的上升而提高。在冷却过程中焙烧半成品内部缺陷经常是各种应力的集中点,在一定条件下,导致半成品产生裂纹。环式焙烧炉从最高温度1200℃下降到800℃左右,每小时下降50℃(火焰温度),800℃以下一般任其自然冷却。由于环式炉的炉室运转按一定的间隔时间进行装卸,如果在一个加热系统中运转的炉室数量比较合理,实际冷却时间还是比较长的。国外使用的车底式培烧炉在达到最高温度后,采取喷水强制冷却,降温速度为每小时12.5℃,冷却到240℃出炉,目的是缩短焙烧周期,提高生产能力在实验室及工业生产条件下进行的研究得知,出炉温度从800℃到300℃区间,焙烧品的收缩速度变化最大,出炉温度升高会促使焙烧品最大收缩速度增大,但此时焙烧品的最终收缩会有所降低,这是因为形成了裂纹的缘故,对小规格焙烧品裂纹分布在整个体积内,而大规格焙烧品裂纹主要出现于表层。实验资料表明,直径555mm的电极焙烧品,当出炉温度为700℃和800℃时,产生裂纹废品的数量分别达到11.1%和25%,直径为250mm的浸渍品出炉温度为500℃时已有11.7%的裂纹废品,出炉温度为800℃时,废品数量高达50%,所以焙烧品的出炉温度一般不应高于300℃。出炉温度不仅关系到装出炉的劳动条件,也关系到成品质量,实验得知,在较低温度下出炉的焙烧品,石墨化后抗拉强度较高,电阻率较低

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