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3 《基本规定
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《3.:0.1 本—条提出在壳体结构设!。计中应具体考虑【的,。一些注意事项—与保证工程质量【密切相关《其,中钢材的牌号就目前!的使用情《况,高炉:、热风?炉壳体?。结,构等:选用的钢材大多【数是各?大钢铁企业(如【宝钢:、鞍钢、武钢等)自!行研发的低合金【。结构钢这些钢—材只有企业技术【标准尚未形成—国家:技术标准因此—必须详细《列,出钢材的化》学成:。分和:力学性?能的各项要求以便按!此进行检验》凡选用的钢材—牌号已有现》。行国家?标准的可不》再,列出:只,提附加保证和—协议要求的内容;结!构方案中《的壳体?分,段和分块要避开【钢板的对接焊缝与设!备安装焊缝相焊并留!有一定的距离—。避免产生残余应力;!构,造措施是《壳体结构的重要组】。成,部分应满《足受力和《施工要?求
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3.0.2 !本条:。是根据现行国家【标准:高炉炼铁工艺设【。计规范GB 5【0427对炉—体的要求提出的壳体!结构的工《作年限要求主—要是为实现高炉长】寿创造条《件,
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3.0【.3: 高?炉、热?风炉等构筑》物的:壳体结?构,属特种钢《结构结构设计应【满,足炼铁冶炼工艺的】要求本条《是壳体结构选型和】设计的一般原则对】不,同炉容级别的高炉】这些原则是共—同的:
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3.0.4 ! 高炉、热风炉【的,壳体结?构是在高温、—高,压且:荷载工况十分复【杂的条件下工—作与一?般压力?容器和钢结构有所不!同如高炉的壳体【结构不仅《承受炉?顶,荷,载、自重、冷却设备!。等恒荷载而且—主要承受气体压力、!炉料荷载、耐材砌体!膨胀力?有时还要《抵抗煤气爆炸—、崩:料、坐?料的巨大冲击负荷】。壳体结?构还必须使炉体【密闭:不让:煤气泄漏以保护【环境壳体结构一【。旦,破坏将酿成重大事故!基于这种复杂性【和重要?性壳体结构的抗力除!依赖于工程生—产实践经《验,的积累外《还应:。。对壳体结《构采用强度理论【进行分析
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壳体结构!由塑性好的》钢材制成无论—处于何种《应力状态只要壳体中!的最大剪《应力达到极限剪【应力值时就会引【起塑性?屈服其破坏符合【塑性屈服《的第三强度理论【因此壳?体结构的各》应,力及其组合所—持的强度理论是“最!大剪应力”理—论许用?。应力:法,是一个传统的—方法该法简单—明了:、概念明《确,便于应用鉴于高炉、!热风炉等《壳体:结构的?荷载工况《、受:力状况?、应力状态等的【复杂性目前尚—未进行统计分—析采用?许用应力法进行【设计是简单易—行、安?全,可靠的办《法
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3.0》.5 壳体结构进!行,弹性计算分》析一:是考虑壳体》受,力的复?杂,性某些荷载值—的大小很难确定【如高炉炉内砌体膨】胀推力半熔状炉料】的侧压力等;二是考!虑,炉体的重要》性弹:性计算可以保证【壳体结?构,在最不利《。荷载组合《。工况作用下就整【体而言壳《体结构处于弹性工作!状态应力控制—在屈服点以内使壳】体结构有足够—的抗力保证炉体【。的安全弹塑性—。。计算主?要针:对壳体结构是—多种形状的组—合体每段壳体的厚】。。度均:不相同总体结—构是不连续》的在曲率发生突变处!将产生剪力和弯【矩.并引起局—部,高额:应力这些《应力有可能》达到或超过钢材的】屈服强?度,使局部区域》进入塑性变》形,计算分析这些部【位的局部应力其目】的就是控制应—力强度在许》用极限值《的范围内《另外壳体上开有大】小各异的孔使结【构,局部不连续孔的存】在削弱了壳体强度孔!边产生局部应力集】中钢:材局部发生》塑,性流动这些》。应力将?重新分布若不加【以限制孔与孔之【间的壳体《将产生过量塑性变】形使壳体结构失【稳而:导致破坏《因此为正确确—定壳:体结:构开:孔后的?强度必须研究孔边的!塑性区发展》过程和控制局部【塑,性区的范围避免塑性!区的连通是保障壳】体结:构安全的关》键
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3.0.6【 本条是为适【应壳体结构实际受】力需要提出的本【条的第1款~第4款!的规定是强制性【条款必?须执行主要考虑因素!有
】 我《国现有?500?m3~1000【m3的中型高炉【炉顶压力均在(【0.08~0—.15)MPa范】。围内对?。于提高产量降低焦】比影:响很大现行国—家标准高《炉炼铁工艺设计规】范GB 5042】7规定对《。。1000m3—~5:00:0m3级《的高炉应采用高压】操作、强化冶炼技术!。炉顶设计压力—为,(0.20~0【.30)M》P,a调研资料表—明炉顶压《力增大后高炉壳体】裂缝有增加的趋势不!。少,裂缝发生在熔敷【。金属处裂缝》。以炉身下部为主裂】缝的出现一般在投】产后7年~》8年最短的仅—有4年远小》。于一代?炉役15年的要求;!。从壳体?结构:弹性分析表明壳体】主,要,。承受环向应力竖向】应力较小仅从这一点!竖向焊缝应为一【级横向焊缝质量【等级可为二级但高炉!在生产后期壳体【还要:承受热冲击负荷使】壳体的局部过热区产!生,热疲劳效应抗疲劳】的焊缝应为一级;】在检索文献》中还看到某高炉【壳体在制作过程【中50mm和—。70mm《厚的钢板对接—焊缝存在《缺陷在卷《板时焊缝产生裂纹热!风炉:壳体在调《研中也发现在炉身和!壳体转?折,部位多处产生纵【向,和横向裂缝裂缝除】母材外在焊缝中【亦有:发生现行国家—标准高炉炼铁工艺】设,计规:。范GB? 50427—明确:规定设计应》。为实现高炉》长寿创造《条件使高炉一代【炉役:的工作年限(无【中修:)达:到15年以上—热风:炉等的?工作年限应》满足高炉二代炉【役的要求因此—壳体结构的工作年限!对设计、施工、【安装提?出了更高的要求
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》 鉴于—上述原因高》炉、热风炉壳—。体结构?的对接焊缝》质量:等级应为一级—五通球内压》均匀壳体的》计算应力以拉—应力为主焊缝质【量等级应为一级 】 ?
】 下降《管跨度?大一般都在50【m以上横向对接【焊缝为受拉焊—缝另外在调》研中发现某些高炉的!下降管横《向焊缝开《裂采取了加固—措施因?此下降管的横向【对接焊缝应为一级】
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