Mühendislik Hesaplama Araçları
EAF dördüncü delik dirsekleri, toz toplama kanalları ve yüksek sıcaklık boru hatları için tasarım aşamasında ilk tahmin. Sonuç, EN 1993-1-2'deki gerçek karbon çelik verisinden hesaplanır — sabit katsayı varsayımı değil.
Bu hesaplayıcı özellikle EAF dördüncü delik dirsekleri, toz toplama kanalları, gaz kanalları ve kompansatör tasarımı için geliştirildi.
Uzunluk Değişimi
104 mm
Genleşme
Bu hesaplama, EN 1993-1-2 standardındaki karbon çelik verilerine dayanan yaklaşık bir başlangıç değeridir. Kesin tasarım için DNL mühendisleriyle görüşün.
Hesaplama, EN 1993-1-2 madde 3.4.1.1'de tanımlanan formülü kullanır:
ΔL = L × ( e(T_çalışma) − e(T_montaj) )
Burada L, boru veya kanalın montaj uzunluğu; e(T) ise EN 1993-1-2 madde 3.4.1.1'e göre karbon çeliğin birim ısıl genleşmesidir ve 20-1200°C aralığında geçerlidir.
750-860°C aralığında genleşme neredeyse sabit kalır; bu, çeliğin ferritten östenite faz dönüşümü nedeniyledir — hata değil, malzeme fiziğidir.
Girilecek sıcaklık, boru veya kanalın metal çeper sıcaklığıdır — içinden geçen baca gazının sıcaklığı değildir. Bir EAF kanalında bu ikisi yüzlerce derece farklılık gösterebilir.
10 metrelik bir karbon çelik hat, 20°C'den 500°C'ye ısındığında: yaygın kullanılan sabit katsayı (12×10⁻⁶ /°C) yaklaşımı 57,6 mm genleşme öngörür. EN 1993-1-2'nin gerçek karbon çelik verisi ise 67,6 mm verir — yani sabit katsayı yaklaşımı gerçek değeri %14,8 eksik hesaplar. Yüksek sıcaklıkta bu fark, kompansatör seçiminde ciddi bir tasarım hatasına dönüşebilir.
20°C'de monte edilen 12 metrelik bir toz toplama kanalı hattı, 600°C çalışma sıcaklığında yaklaşık 100,8 mm uzar. Bu hareketin yapıya karşı zorlanarak değil, doğru boyutlandırılmış kompansatörler tarafından karşılanması gerekir.
Varsayımlar: 10 m uzunluğunda karbon çelik hat, 20°C'de monte edilmiş.
| Çalışma Sıcaklığı (°C) | Genleşme (mm) |
|---|---|
| 100 | 10 |
| 200 | 23,2 |
| 300 | 37,2 |
| 400 | 52 |
| 500 | 67,6 |
| 600 | 84 |
| 700 | 101,2 |
| 800 | 110 |
| 900 | 118 |
| 1000 | 138 |
| 1200 | 178 |
20°C'de monte edilen 12 metrelik bir toz toplama kanalı, 600°C çalışma sıcaklığında yaklaşık 100,8 mm uzar. Bu, EN 1993-1-2'deki karbon çelik verisinden hesaplanan gerçek bir değerdir.
Karbon çeliğin genleşme oranı sıcaklıkla doğrusal değişmez; ayrıca 750-860°C arasında ferrit-östenit faz dönüşümü nedeniyle neredeyse sabitlenir. Sabit bir katsayı kullanmak, özellikle 400°C üzerinde gerçek değerden belirgin şekilde sapar.
Metal çeper sıcaklığını girin. Baca gazı sıcaklığı ile boru/kanal duvarının sıcaklığı, özellikle yalıtımlı veya soğutmalı hatlarda yüzlerce derece farklılık gösterebilir; genleşmeyi belirleyen metaldir, gaz değildir.
Bu aralık, karbon çeliğin ferritten östenite geçtiği faz dönüşüm bölgesidir. Kristal yapı değişimi sırasında malzeme hacimce küçülme eğilimi gösterir, bu da ısıl genleşmeyle birbirini büyük ölçüde dengeler ve eğri neredeyse düz bir plato oluşturur.
Hayır. Bu araç yalnızca EN 1993-1-2'ye göre karbon çelik verisiyle çalışır. Paslanmaz çelikte genleşme katsayısı kaliteye göre değişir ve iki aile birbirinden belirgin şekilde farklıdır: östenitik kaliteler (1.4301, 1.4404, 1.4541) yaklaşık 16-18×10⁻⁶/°C mertebesindedir; ferritik kaliteler (1.4509, 1.4521) ise yaklaşık 10-11×10⁻⁶/°C mertebesindedir — yani karbon çeliğe çok daha yakındır. Bu yüzden doğru kalitenin seçilmesi sonucu ciddi ölçüde değiştirir ve değer üretici datasheet'inden doğrulanmalıdır — DNL mühendisleriyle iletişime geçin, projenize özel hesabı birlikte çıkaralım.
