在选择蓄热体的材质时要综合考虑密度、比热容、 对流换热系数、导热系数和热膨胀系数对传热性能和 抗热震性能的影响。密度和比热容是影响蓄热体蓄热 能力zui大的两个因素，密度和比热容越大，蓄re能力 就越大，蓄热体温度场的移动速度也越慢。蜂窝陶瓷 蓄热体是由多种材料配比组成的复合材料，其材料密 度也就是指蓄热体的致密程度。蓄热体的致密程度越 高在热应力的作用下越容易产生裂纹。对流换热系数 反映的是流体与固体表面之间的换re能力。对流换热 系数大，蓄热体与气体之间热交换速度快，在换向时 间一定的情况下，蓄热体的蓄 / 放热量多，蓄热室更 加紧凑，但蓄热体的温度变化大，产生的热应力大。 导热系数指的是物体传导热量的能力。导热系数大， 蓄热体竖直方向的传热效果好，各部分之间的温度梯 度小，产生的热应力也较小。热膨胀系数指的是物体 因温度变化而产生的胀缩程度。热膨胀系数小，蓄热 体因温度变化产生的变形越小。因此，文献 [12] 提出 在同一蓄热室内zui好采用三种材料，由炉内至炉外方 向依次采用刚玉、莫来石质、堇青石质，达到抗热震 性和耐火度的zui佳优化。
目前常见的蓄热体形状有蜂窝状、球状、多层板 片状、矩鞍环状、圆柱状，其中蜂窝状和球状蓄热体 应用zui为广泛。与球状蓄热体相比，蜂窝状蓄热体具 有气流流通性好，热交换比表面积大，方便安装等优点， 但结构强度略低于球状蓄热体且成本较高。常见的蓄 热体的孔型有正方形、三角形、圆形和正六边形等 [13]。 正方形孔和正六边形孔蓄热体因具有较大的换热比表 面积和较好的气体流通性等优点而广泛应用。正方形 孔蓄热体拥有zui大的比表面积 [14-15]，流通性较好，因 而换热效果zui好，但孔直角处存在明显的热应力集中现象，容易导致蓄热体裂纹和破损 ；正六边形孔蓄热 体的气流流通性好，换热面积相比正方形孔较小，换 热效果较好，并且正六边形孔的角为钝角，相比直角 和锐角，钝角处的热应力分布比较均匀，应力集中现 象不明显。为了改善正方形孔蓄热体的应力分布，欧 阳德刚 [16] 设计了一种带有圆弧倒角的正方形孔蓄热体。 朱善合 [17] 采用数值模拟的方法研究了传统正方形孔蓄 热体和带有圆弧倒角的正方形孔蓄热体的热应力场的 分布情况，结果表明两种孔型结构的蓄热体在加热期 和放热期的产生的热应力大小大致相同，但经过倒圆 角处理的蓄热体低应力分布区域更大，并且应力分布 更加均匀。因此，带有圆弧倒角的正方形孔蓄热体既 保留了正方形孔换热面积大的优点，又能解决热应力 集中的问题。
蜂窝陶瓷蓄热体的损坏形式及原因
蜂窝陶瓷蓄热体的sun伤形式主要包括孔壁开裂、坍塌、熔融变形、侵蚀和堵塞等。
孔壁开裂与坍塌
由于蓄热式热氧化炉的工作特性，蜂窝陶瓷蓄热体在使用过程中温度不断变化，不断承受热应力作用。蜂窝陶瓷蓄热体属于脆性材料，本身抗压强度高，抗拉强度低。莫来石的抗压强度为 687 ～ 883 MPa，抗拉强度仅为 58.9 ～ 78.5 MPa[18]。在实际使用过程中蓄热体周期性的承受压应力和拉应力作用，当热应力超过蓄热体的ji限值时，再加上蓄热体的材质不均匀和边角处的应力集中，蓄热体表面极易产生裂纹，并在热应力的作用下驱使裂纹扩展直至断裂。另外，蓄热室是由单个蓄热体分层或者分排堆积起来的，在实际的工作环境下，底层的蓄热体不仅要承受急冷急热产生的热应力，还要承受上面蓄热体的重量。因此，蓄热式氧化炉在运行中产生的热应力和机械应力是蓄热体开裂、坍塌的主要原因。
咨询电话：19179986988 
业务联系电话 19179986988 
