连铸用钢包的耐火内衬优化及疲劳寿命预测

摘要

连铸技术对钢包的性能要求越来越高,而传统钢包炉衬构件普遍存在使用寿命短、消耗高等问题。通过研究耐火材料特性,优化内衬结构布置,设计出一种长寿命、超保温的新型钢包,并基于数值模拟技术,对新型钢包与传统钢包在典型工况下的温度与应力进行对比分析。温度场模拟结果表明,新型钢包在保温性能上有较大的提升,钢包壳最高温度较传统钢包降低54℃。同时,应力场结果表明,新型钢包壳的最大应力减小了66.7 MPa且整体应力分布更加均匀。最后将温度场和应力场的分析结果反馈到钢包的生产、制造、维护上,并进行实验验证。实验结果表明,新型钢包在保温与长寿等性能方面表现更好,内衬寿命提高了119炉次,达到了钢包设计、制造、维护一体化的效果。