气孔结构参数对氧化镁耐火材料热冲击过程的影响

摘要

以氧化镁耐火材料为对象，研究了耐火材料热冲击过程中气孔结构参数对其温度分布以及热应力分布的影响。基于热弹性理论和有限元方法，建立了二维热冲击有限元模型和不同气孔模型，分析了耐火材料的损毁机理。数值模拟实验结果表明，耐火材料在热冲击过程下不断受到热应力的作用，最大热应力会在热冲击初始阶段产生，材料的危险部位位于靠近材料上表面的气孔边缘处。在其他条件不变时，随着温度的升高，氧化镁耐火材料受到的热应力增大；热应力随着材料的气孔率增大而减小；热应力随气孔位置与耐火材料表面距离的减小而增大。该研究结果可为耐火材料的设计和热处理设备运行参数控制提供依据。

关键词

氧化镁耐火材料 / 有限元分析 / 热冲击 / 热应力 / 气孔结构