冷卻過程中焙燒半成品徑向產(chǎn)生的熱應(yīng)力計算公式如下:

BH=EαΔt/（1-μ）S

式中B熱應(yīng)力，單位為N/mm2；

E—彈性模量，單位為N/mm2

a焙燒品的線膨脹系數(shù)，單位為105/C；

△t焙燒品的平均溫度與熱應(yīng)力測溫點之間的溫度差，單位為℃；

泊松比；

S—形狀因數(shù)。

以上計算公式表明，焙燒半成品的熱應(yīng)力沿著中心到表面的方向逐漸增高，且隨著出爐溫度與半成品彈性模量的增加和線膨脹系數(shù)的上升而提高。在冷卻過程中焙燒半成品內(nèi)部缺陷經(jīng)常是各種應(yīng)力的集中點，在一定條件下，導(dǎo)致半成品產(chǎn)生裂紋。環(huán)式焙燒爐從最高溫度1200℃下降到800℃左右，每小時下降50℃（火焰溫度），800℃以下一般任其自然冷卻。由于環(huán)式爐的爐室運轉(zhuǎn)按一定的間隔時間進(jìn)行裝卸，如果在一個加熱系統(tǒng)中運轉(zhuǎn)的爐室數(shù)量比較合理，實際冷卻時間還是比較長的。國外使用的車底式培燒爐在達(dá)到最高溫度后，采取噴水強制冷卻，降溫速度為每小時12.5℃，冷卻到240℃出爐，目的是縮短焙燒周期，提高生產(chǎn)能力在實驗室及工業(yè)生產(chǎn)條件下進(jìn)行的研究得知，出爐溫度從800℃到300℃區(qū)間，焙燒品的收縮速度變化最大，出爐溫度升高會促使焙燒品最大收縮速度增大，但此時焙燒品的最終收縮會有所降低，這是因為形成了裂紋的緣故，對小規(guī)格焙燒品裂紋分布在整個體積內(nèi)，而大規(guī)格焙燒品裂紋主要出現(xiàn)于表層。實驗資料表明，直徑555mm的電極焙燒品，當(dāng)出爐溫度為700℃和800℃時，產(chǎn)生裂紋廢品的數(shù)量分別達(dá)到11.1％和25％，直徑為250mm的浸漬品出爐溫度為500℃時已有11.7％的裂紋廢品，出爐溫度為800℃時，廢品數(shù)量高達(dá)50％，所以焙燒品的出爐溫度一般不應(yīng)高于300℃。出爐溫度不僅關(guān)系到裝出爐的勞動條件，也關(guān)系到成品質(zhì)量，實驗得知，在較低溫度下出爐的焙燒品，石墨化后抗拉強度較高，電阻率較低。

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