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NTIS 바로가기한국기계가공학회지 = Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers, v.19 no.2, 2020년, pp.47 - 54
양영수 (전남대학교 기계공학과) , 배강열 (경남과학기술대학교 메카트로닉스공학과)
Themo-mechanical analysis was carried out using the finite element method for the steel shell of a cupola furnace. When the outer surface of the shell was cooled with water to within the temperature range of 35-80 ℃ during operation of the cupola, the inner surface of the shell was expected t...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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큐풀라 용해로의 지속 사용으로 노후 화가 진행되면서 철피가 가열되는 현상이 발생하는 이유는 무엇인가? | 한편, 큐풀라 용해로의 지속 사용으로 노후 화가 진행되면서 철피가 가열되는 현상이 발생하고 있다. 이는 내화물 등 내부 단열부가 국부적인 마모 등으로 인해 열화되어 단열 기능을 제대로 하지 못하는 결과로 판단된다. 철피로의 열전도가 용이해 지면, 철피에는 고온과 열하중 등에 의한 안전성의 문제가 야기될 수 있다. | |
외부 표면 온도가 높아질 수록 철피 내,외부에 작용하는 응력의 변화는 어떠한가? | 2. 외부 표면 온도가 높아질 수록 철피 내부의 압축응력과 철피 외부의 인장응력이 증가하였고, 인장응력이 가장 크게 나타나는 철피 외부 표면이 피로하중의 영향을 가장 크게 받게 될 것으로 판단하였다. | |
용해로의 벽 구조는 어떤 식으로 이루어져있는가? | 특히, 설비의 강도 평가 등 안전성을 체계적으로 규명하기 위한 연구는 제철 산업에서 중요한 선결 과제가 되고 있어, 제철 설비 에서 중요한 비중을 차지하고 있는 용해로 등에 대한 안정성 연구가 다수 수행된 바 있다 [1~3]. 용해로의 벽 구조는 주철재(stave)와 내화물(castable) 로 구성된 내화부가 단열 작용을 하고, 외곽의 철피(steel shell)가 구조재로서 벽을 지지하는 형태이다. 용해로 철피에 대한 강도 건전성을 연구하여, 용해로 내벽의 손상이 없고 철피의 냉각 효과가 정상인 경우에 대한 철피 강도해석 결과를 보고한 사례가 있고, 내화부의 기능이 비정상인 경우에 대비한 철피의 안정성에 대한 대책을 제안하고 있다[1]. |
Paik, J. K., Lee, M. S., Lee, J. M., "Development of a Safety Assessment Method using Detailed Structural Analysis for Iron-Maufacturing Structures", Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea, Vol. 18, No. 1, pp. 93-99, 2005. ISSN: 1229-3059.
Han, D. S., Paik, J. K., Lee, J. M., Kim, W. B., Lee, M. S., Choi, W. C., "Thermal Stress Finite Element Analysis of Iron-manufacturing Furnace Structures", Proc. of Annual Conference of the Computational Structural Engineering Institute of Korea, pp. 283-290, 2005.
Ahn, K. H., "The Mechanism of Stress Corrosion Cracking and Preventive Measures in Hot Stoves, A Thesis for a Master, Gyungsang National University, Republic of Korea, 2002.
Char, J. Y., "Engineering Study on Cooling Plate Design of Blast Furnace", A Thesis for a Master, POSTECH, Republic of Korea, 2017.
Fuchs, H. O. and Stephens, R. I., Metal Fatigue in Engineering, John Willey & Sons, pp. 75-176 and p. 249, 2013.
ABAQUS, ABAQUS Analysis User's Manual Version 6.10, Dassault Systemes, Ch. 14, 2010.
Kwon, O. M. et al., Foundations of Heat Transfer 5th Ed., Textbooks Pub., p. 434, 2008.
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Sakai, T. and Shiozawa, K., Databook on Fatigue Strength of Metallic Materials, Elsevier, Vol. 1, p. 69, 1996.
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