焦炭熱應力

焦炭熱應力(thermal stress of coke)是指受熱時，因內部結構和性質不均一，以及各部位的溫度梯度而產生的應力。

基本介紹

• 中文名：焦炭熱應力
• 外文名：thermal stress of coke
• 領域：工程技術
• 學科：冶金工程

簡介

焦炭熱應力(thermal stress of coke)是指受熱時，因內部結構和性質不均一，以及各部位的溫度梯度而產生的應力。

焦炭的最大熱應力

在高爐中焦塊表面與中心的溫度中，因塊度大小和所在部位而異，一般可達100-300℃。蘇聯曾測得工業焦炭在不同加熱溫度下的焦炭熱膨脹係數和焦炭楊氏模量，並據此估算了在高爐內離風口不同高度處，焦炭的最大熱應力。

高爐內焦炭熱應力

數據表明，高爐內焦炭熱應力因所處位置和塊度大小不同，可在0.3-2.9MPa範圍內波動。當焦塊從100mm減小到25mm時，最大熱應力約減小1/2。熱應力的存在使焦炭氣孔壁產生大長微裂紋，其長度一般為幾微米，小的則僅有幾納米。微裂紋的發展，使焦炭氣孔賠強度降低。因此，焦炭受熱時產生的熱應力，是高爐內焦炭不斷降解的原因之一。

熱膨脹係數和楊氏模量

焦炭在不同溫度下的熱膨脹係數和楊氏模量如下表（表1）所示。

最大熱應力和估算值

高爐內不同部位焦炭的最大熱應力和估算值如下表（表2）所示。