鐵水脫硫噴槍用新型耐火材料研究

第1章 引言
1.1 鐵水爐外噴粉預(yù)脫硫
1.1.1 鐵水爐外噴粉脫硫的發(fā)展概況
1.1.2 鐵水爐外噴粉脫硫的技術(shù)優(yōu)勢(shì)
　　1.1.3 我國發(fā)展鐵水爐外噴粉脫硫的重要意義
1.2 鐵水脫硫噴槍工作條件
　　1.2.1 機(jī)械作用
　　1.2.2 熱機(jī)械應(yīng)力作用
　　1.2.3 化學(xué)侵蝕作用
1.3 鐵水脫硫噴槍用澆注料
　　1.3.1 澆注料的發(fā)展概況
　　1.3.2 低水泥澆注料的硬化與強(qiáng)度
　　1.3.3 澆注料熱震穩(wěn)定性研究
　　1.3.4 莫來石質(zhì)澆注料
　　1.3.5 噴槍用澆注料材質(zhì)方面的研究
　　1.3.6 噴槍結(jié)構(gòu)的研究
　　1.3.7 復(fù)相材料增韌理論
　　1.3.8 過渡塑性相工藝
1.4 耐火材料有限元熱分析與熱應(yīng)力分析
　　1.4.1 有限元原理概述
　　1.4.2 有限元熱分析基礎(chǔ)
　　1.4.3 有限元熱應(yīng)力分析的基礎(chǔ)
　　1.4.4 有限元法在耐火材料中的應(yīng)用
　　1.4.5 基于有限元的數(shù)值仿真技術(shù)
　　1.4.6 有限元熱分析與熱應(yīng)力分析的國內(nèi)外研究概況
　　1.4.7 ANSYS軟件的簡介
1.5 存在的問題
　　1.5.1 多相材料本身的性能
　　1.5.2 有限元分析計(jì)算
　　1.5.3 利用計(jì)算結(jié)果來進(jìn)一步延長高溫部件的壽命
　　1.5.4 實(shí)際情況下溫度和應(yīng)力的測(cè)量
1.6 本文的主要內(nèi)容
　　1.6.1 優(yōu)化配置研究
　　1.6.2 有限元熱分析與熱應(yīng)力分析
第2章 噴槍新型耐火材料的基礎(chǔ)研究之一??紅柱石的添加
2.1 基質(zhì)研究
　　2.1.1 概述
　　2.1.2 實(shí)驗(yàn)
　　2.1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
2.2 紅柱石的分解研究
　　2.2.1 概述
　　2.2.2 實(shí)驗(yàn)
　　2.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
2.3 紅柱石對(duì)莫來石質(zhì)澆注料性能的影響
　　2.3.1 概述
　　2.3.2 實(shí)驗(yàn)
　　2.3.3 結(jié)果與討論
　　2.3.4 微觀結(jié)構(gòu)分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 噴槍新型耐火材料的基礎(chǔ)研究之二??碳化硅對(duì)莫來石質(zhì)澆注料性能的影響
3.1 碳化硅粉料在莫來石質(zhì)澆注料基質(zhì)中的氧化行為研究
　　3.1.1 概述
　　3.1.2 實(shí)驗(yàn)
　　3.1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.2 碳化硅細(xì)粉對(duì)莫來石質(zhì)澆注料性能的影響
　　3.2.1 概述
　　3.2.2 實(shí)驗(yàn)
　　3.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
　　3.2.4 分析與討論
　　3.2.5 顯微結(jié)構(gòu)分析
3.3 碳化硅微粉對(duì)莫來石質(zhì)澆注料性能的影響
　　3.3.1 概述
　　3.3.2 實(shí)驗(yàn)
　　3.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
　　3.3.4 分析與討論
　　3.3.5 顯微結(jié)構(gòu)分析
3.4 碳化硅細(xì)粉對(duì)添加有紅柱石的莫來石質(zhì)澆注料試樣性能的影響
　　3.4.1 實(shí)驗(yàn)
　　3.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
　　3.4.3 分析與討論
　　3.4.4 顯微結(jié)構(gòu)分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 噴槍新型耐火材料的基礎(chǔ)研究之三??結(jié)晶硅對(duì)莫來石質(zhì)澆注料性能的影響
4.1 結(jié)晶硅的氧化行為研究
　　4.1.1 概述
　　4.1.2 實(shí)驗(yàn)
　　4.1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
　　4.1.4 燒后試樣物相分析
4.2 結(jié)晶硅對(duì)澆注料性能的影響
　　4.2.1 實(shí)驗(yàn)
　　4.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
　　4.2.3 顯微結(jié)構(gòu)分析
4.3 本章小結(jié)
第5章 噴槍整體仿真建模與結(jié)果分析
5.1 脫硫噴槍的建模
　　5.1.1 噴槍結(jié)構(gòu)概述
　　5.1.2 噴槍的三種分析模型
　　5.1.3 噴槍的材料模型特點(diǎn)
5.2 噴槍的載荷工作狀況
　　5.2.1 噴槍在烘烤預(yù)熱工作狀況下的熱邊界
　　5.2.2 噴槍在脫硫工作狀況下的熱邊界
　　5.2.3 噴槍在熱應(yīng)力分析時(shí)的結(jié)構(gòu)邊界條件
5.3 脫硫噴槍的仿真分析若干問題的實(shí)現(xiàn)方法
　　5.3.1 加載隨溫度變化對(duì)流的方法
　　5.3.2 加載輻射熱載荷的方法
　　5.3.3 熱應(yīng)力分析中的瞬態(tài)溫度加載
5.4 脫硫噴槍整體仿真分析
　　5.4.1 計(jì)算條件概述
　　5.4.2 噴槍在烘烤預(yù)熱工作狀況下隨時(shí)間變化的噴槍溫度與應(yīng)力
　　5.4.3 噴槍在烘烤預(yù)熱工作狀況下恒溫450℃前后的熱應(yīng)力分布
　　5.4.4 噴槍在脫硫工作狀況下各時(shí)刻的溫度場
　　5.4.5 噴槍在脫硫工作狀況下隨時(shí)間變化的噴槍溫度
　　5.4.6 噴槍在脫硫工作狀況下在各時(shí)刻的應(yīng)力場
　　5.4.7 噴槍在脫硫工作狀況下隨時(shí)間變化的噴槍熱應(yīng)力
5.5 本章小結(jié)
第6章 影響噴槍熱應(yīng)力因素的分析
6.1 耐火材料物理性能參數(shù)對(duì)脫硫噴槍熱應(yīng)力的影響
　　6.1.1 概述
　　6.1.2 物理性能參數(shù)對(duì)溫度場的影響
　　6.1.3 物理性能參數(shù)對(duì)應(yīng)力場的影響
　　6.1.4 復(fù)合層結(jié)構(gòu)耐火材料對(duì)改善噴槍應(yīng)力狀態(tài)的作用
6.2 芯管結(jié)構(gòu)及布置對(duì)脫硫噴槍熱應(yīng)力的影響
　　6.2.1 概述
　　6.2.2 噴槍支撐結(jié)構(gòu)形式改變對(duì)噴槍熱應(yīng)力的作用
　　6.2.3 噴槍幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)噴槍熱應(yīng)力的作用
　　6.2.4 增大支撐鋼管與槍芯鋼管外壁間距(無腹板)的效果
6.3 耐火材料中錨固鋼筋密度對(duì)脫硫噴槍熱應(yīng)力的影響
　　6.3.1 概述
　　6.3.2 SOLID65單元的應(yīng)用
　　6.3.3 結(jié)果比較
6.4 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論
　附錄一 熱一結(jié)構(gòu)分析的菜單與頁面系統(tǒng)
　附錄二 三維有限元模型的自動(dòng)生成APDL源程序
參考文獻(xiàn)