武科大网讯 近日，我校材料学部顾华志、张美杰教授团队指导的留学生Stephen Mweemba，以第一作者身份在国际权威期刊《Energy》（影响因子：9；中科院工程技术大类一区）发表题为《Thermomechanical analysis of a coke dry quenching furnace》的高水平论文。
干熄焦（CDQ）工艺具有减少焦炭生产碳足迹和提高焦炭质量的优势，延长 CDQ 炉内耐火材料的使用寿命对于提高该工艺的能源效率具有重要影响。为探明CDQ 炉运行条件对其耐火内衬的损毁速率的影响，本文对140 吨/小时的 CDQ 炉进行了流-热-固耦合数值模拟与分析，研究气体流量、热边界条件等对耐火内衬的服役行为。
研究结果发现，气体流量、热边界条件和耐火材料的特性显著影响炉体耐火材料的热应力和变形。气体流速降低，热应力减小，变形增加；耐火材料的热膨胀系数增加，相同边界条件下，热应力和变形均增加。最大热应力出现在斜道支柱底部，其次是环形风道内表面。环形风道内壁局部温度升高会导致其热应力增加。结果表明，干熄焦耐火材料服役工况下的温度梯度、局部高温和材料物理性能对其热应力和变形有显著影响，控制气体流速和选择合适的材料可提高其服役寿命。
Stephen Mweemba 为我校2021级材料科学与工程专业硕士研究生，导师为材料学部张美杰教授。获硕士学位后，继续在我校攻读博士学位，现为2024级材料科学与工程专业博士研究生。近年来，学校高度重视留学生教育工作，通过优化培养方案、加强学风建设、强化导师指导机制、搭建国际化学术交流平台等举措，持续提升留学生培养质量，推动学校国际化办学水平再上新台阶。
