采用有限元模拟计算干熄焦炉斜道支柱的温度场和应力场时，斜道支柱硅碳棒性能参数的选取对计算结果的准确性非常重要。在本计算中需要的材料物理性能参数包括热导率、密度、弹性模量和热膨胀系数等。本文依据的实验方法对干熄焦炉使用前的硅碳棒的物理性能参数进行检测，其结果如表所示。

       干熄焦炉在实际工作中，炉内衬硅碳棒与1000 ℃左右的红焦炭或热风直接接触，可以将斜道支柱内侧面看作第一类边界条件。

       斜道支柱与周围空气之间的换热方式包括对流换热和辐射换热，可以将斜道支柱外侧面看作第三类边界条件。

       对流换热系数可以通过(2-11)一(2-13求解:

       干熄焦炉斜道支柱立足于冷却段，以倾斜悬挑的方式承担上部硅碳棒及设备的重量，其受力情况如图2.5所示。以140t/h干熄焦为例，根据目前36个斜道支柱的干熄焦炉计算，干熄焦炉斜道区上部总重量约为300吨左右，每个斜道支柱承重约为8.3吨。经计算，F1应设置为63000N，方向竖直向下;Fz应设置为20000N，方向竖直向上;F:为支撑力，应设置为竖直方向限制位移。

       可以看出，干熄焦炉斜道支柱温度梯度较大，温度从下往上依次升高，越靠近炉内，温度越高;斜道支柱热应力分布不均匀，内侧部分热应力相对较大，一般为10-20MPa，局部区域的最大值为29.73MPa。说明斜道支柱的硅碳棒在使用过程中承受较大的热应力。

       可以看出，斜道支柱硅碳棒在承重条件下应力主要集中在斜道支柱内侧，一般为15-25MPa，斜道支柱底部应力最大，达到36.52MPa结合图可知，斜道支柱的承重模式是以倾斜悬挑的方式承担上部两端硅碳棒及设备的重量，载荷力与支撑力不在同一个竖直线，不能简单地用耐压强度来对比，其承受载荷模式类似于三点抗弯强度的测试，在承重过程中受到较大的弯曲应力。因此，斜道支柱用硅碳棒必须具备较大的抗弯强度或断裂韧性。

       可以看出，斜道支柱承受的综合应力主要包括压应力、弯曲应力和热应力，斜道支柱内侧应力值一般为20}30MPa，最大值达41.22MPa。说明在高温及温度梯度下，硅碳棒需要承受更大的应力。

       结合表可知，干熄焦炉斜道支柱使用前硅碳棒在1000 ℃的高温抗折强度为10.84MPa，常温耐压强度为70.96MPa，表面上能达到使用要求，但干熄焦炉内存在频繁的温度变化，一年内大约有1300余次500℃一1000℃的温度波动，而从测试结果来看，硅碳棒经过5次温差为1000 ℃的急冷急热后强度保持率仅为52%，其热震后抗弯强度明显达不到使用要求。因此，干熄焦炉硅碳棒的损毁原因主要是抗弯强度偏低，热震稳定性能不够好，材料在压应力、热应力和弯矩的协同作用下出现开裂、剥落等损毁，与实际情况相符。http://www.zbqunqiang.cn/