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Zeitschriftenartikel:

K. Hofwimmer, T.J. Reiter, G. Staudinger:
"FE-Modell eines LD-Konverters mit gemauerter MgO/C-Feuerfestauskleidung";
Berg- und Hüttenmännische Monatshefte (BHM), 145 (2000), 3; S. 93 - 102.



Kurzfassung deutsch:
Bei der Stahlerzeugung werden Konverter und Pfannen verwendet, welche im Wesentlichen aus einer Stahlschale mit feuerfester Auskleidung bestehen. Durch die Wärmedehnung dieser Auskleidung (Zustellung) bei den hohen Betriebstemperaturen werden Spannungszustände in der Stahlschale verursacht, die bisher kaum erfasst wurden. Hier wurde nun versucht, den Einfluss der Ausmauerung aus magnesitischen Feuerfestprodukten auf den Spannungszustand im Stahlmantel abzuschätzen. Zu diesem Zweck wurde zuerst das Materialverhalten von MgO/C-Steinen untersucht und versucht, geeignete Materialmodelle zu identifizieren und zu kalibrieren. Anschließend wurde ein dreidimensionales Finite-Elemente- Modell eines repräsentativen Bereiches (sog. Einheitszelle) des zylindrischen Abschnitts des 67-t-Konverters der VA-Stahl in Donawitz erstellt und der Aufheizvorgang numerisch simuliert. Bei diesen Simulationen wurden unterschiedliche Materialmodelle für die Mauerung (linear elastisches, Drucker-Prager/Cap- und Beton-Materialmodell) und insbesondere der Einfluss der Spalte zwischen den Mauerungssteinen untersucht. Zu Vergleichszwecken wurde auch ein axialsymmetrisches Modell des gesamten Konverters mit linear elastischem Materialverhalten ohne Berücksichtigung der Spalte zwischen den Steinen erstellt.

Kurzfassung englisch:
FE-Model of a BOF with MgO/C-Refractory Lining. For steel production metallurgical vessels (e.g. converters or ladles) are used. These consist of a steel shell lined with refractory material. During operation this lining is exposed to high temperatures. Due to the thermal expansion, high stresses are introduced into the vessel shell which are part of the loading responsible for long-term deformation (creep) of these vessels. The estimation of these stress quantities is very difficult and not yet fully investigated. The present paper describes the simulation of the material-behaviour of MgO/C-bricks to identify and calibrate the used material parameters. In a 3/D finite element model a typical area of 67 t LD converter (VA-Stahl Donawitz) is represented (unit-cell model) and used for description of the transient temperature rising during heat up. For this simulation various material models are used (linear-elastic, Drucker-Prager/Cap- and concrete-material) and a comparison of results is given.

Erstellt aus der Publikationsdatenbank der Technischen Universität Wien.