大尺寸铬刚玉砖烧结中温度场和应力场的分析

摘要

为解决大尺寸铬刚玉砖在烧成过程中出现的黑芯和裂纹现象,测试了等静压成型的大尺寸铬刚玉砖坯高温状态下的性能指标,利用ANSYS软件对(300～500) mm× (150～600) mm×(75～400) mm的五种尺寸铬刚玉砖坯进行建模,计算了500、1 000、1 500℃三个温度点下坯体内部的温度场和应力场分布情况,以分析导致坯体烧成过程中开裂和黑芯的原因:坯体内外部温差过大,中心区烧成时间不足,导致大尺寸砖坯烧成过程中的黑芯现象;大尺寸坯体内应力较高,引起烧成内裂.根据建模结果及实际生产情况认为:在砖坯烧成过程中,砖坯内部温差控制在20℃以下,砖坯内外可到达相同的烧结状态;砖坯应力差应控制在4 MPa以下,可减少砖坯的开裂.