Theoretische Untersuchung der Wärmespannungen in Wannensteinen während des Temperns

Abstract

Es werden die Einflüsse des Temperaturganges und des Steintyps auf die Wärmespannungen von Wannensteinen für eine Temperzeit von 2 Stunden, 48 Stunden und für unendlich langsame Aufheizung untersucht. Dabei wird eine Wanddicke von 30 cm, eine Außentemperatur von 20 °C und das Erreichen einer feuerseitigen Temperatur von 1400 °C vorausgesetzt. Der feuerseitige Temperaturanstieg ist linear mit der Zeit oder entprechend einer gleichmäßigen Zunahme der Wärmedehnung angenommen. Es wird unterschieden zwischen den Wärmespannungen σ₀ bei völlig behinderter Dehnung der Wandebene, σ₁ bei freier Ausdehnung aber behinderter Verwölbung und σ₂ bei unbehinderter Dehnung und Verwölbung (echte Eigenspannung ohne resultierende Kräfte und Momente). Ergänzend wird der Einfluss einer plötzlichen Abkühlung der Außenwand von 280 °C auf 50 °C und der Einfluss der endlichen Steingröße auf die Wärmespannungen untersucht.