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水冷壁式粉煤气化炉炉衬应力场数值模拟研究

韦袆; 杨文刚; 秦红彬; 郭小军; 李红霞 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司先进耐火材料国家重点实验室; 河南洛阳4710392; 北京科技大学材料科学与工程学院; 北京10008

摘要：针对水冷壁式粉煤气化炉在使用过程中由热应力引起的耐火材料和渣层损毁现象,建立了水冷壁的局部热应力模型,运用ANSYS有限元分析软件对水冷壁式粉煤气化炉使用过程的应力场进行了数值模拟研究.结果表明:1)水冷壁式气化炉的最大应力出现在锚固钉与耐火材料的界面以及耐火材料与渣层的界面,渣层最大应力的位置在渣层表面.2)渣层厚度的增加可显著降低锚固钉与耐火材料界面处的热应力,但是会导致渣层与耐火材料层间的热应力增大.3)当热导率为2~6W·m^-1·K^-1时,随着热导率增加,会导致热应力迅速升高;而当热导率为6~10W·m^-1·K-1时,热应力基本稳定.4)降温速率越快,炉衬各点的温度和热应力下降得越快.

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