5》 材 《 料
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,5.1 》。钢 : 材
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5.—1.1? 高?炉,、热风炉《等构筑物的》壳体结构《其受力状况和—应力特征等不—同于:一般钢?结构:工,作条:件十分恶劣》在冶炼过程中如高】炉壳体?是在高?温、压力作》用下炉料和煤气相】逆流:动炉内有高温煤气、!固体炉料、炉—料的软熔体以及渣熔!液和:铁水同时存在状态】下,工作壳体承》受炉:料作用?力、煤气《压力、内衬》膨胀作用力》。、温度应力、—腐蚀:介质:作用;?又如热风《炉在使高炉》连续不断《得到大量高温—空气的同时自身【也承:。受较高的《风温和风压》拱顶钢板还受介【质腐蚀等另》外从国?内高:炉、热风炉等—壳体结构使用—。现状调查资料可知】壳体开裂十分普【遍严重者发生断【裂往往?导致高炉停产大修造!成巨大的经》济损失本《条着重提出了在钢】材选用时《需要综?合考虑的因素这对】防止壳体断裂有【密切关系对钢—。材牌号的选择—有重:要影响对今》后壳体结构设计的材!料选用有指导作用】。
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5.》1.:2 ?冲击韧性是衡量钢材!断裂时所做功的【指标也?是钢材?。在冲击荷载或多轴拉!。应力作用下具有【可靠性能的保障冲】击韧性可以》间,接反映钢材抵抗低温!、应力集中》、多轴拉应力、冲击!和重复荷《载等因素导致脆断的!。能力在炼铁》炉壳:体结构?工程使用《中亦:常用来代表钢材【抗脆断的断》裂,韧性:高炉、热风炉的【壳体:结构上开有许多孔】洞特别是高炉—壳体上开有几—千个孔?洞在孔洞《周边存?在应力集《中,处于:。多向应力状态而且】在生产后期》炉内衬?。受损壳体不仅承受热!应,力同时炉内温度的】不断变化壳体—上反复出现局—部过热区产》生热疲劳效》应因此在总结生产使!用经验的基础上对壳!体结构的钢材提出】了0:℃和常温冲击韧性的!合格保证以达到壳体!在热冲击荷载—和多向拉应力作用下!具有可靠性能保【证,
】 , 炼铁炉的壳体【结构均为焊接结构在!焊接:接头中热影响区因】急冷而产生淬硬倾】向淬硬倾向》大的:钢材易产生》焊接:裂纹接头的塑—。性降低影响钢材【形成硬化组织的【因素之一是碳及其他!使钢材?具有淬?硬倾向的合金—元素焊接接头—热影响区淬》硬性倾向用》碳,当量来衡量通过【估算碳当量的方法对!钢材可焊性进—行评价附录B中碳】。当量的计《算式是采《用现行国家标准【建,筑结构用《钢板GB/T 1】9879标准中的计!算式碳?当量的0.》4,2%是参考国—外的有?关资料和我国大型高!。炉壳体采《。用的:新钢:种焊接性能研究总结!。决定钢材可》焊性通常控制低合金!钢的碳当量》当低:合金高?。强度结构钢的—碳当:量等于或小于0.4!。2%时钢材的淬硬倾!向不十分明显—。属可焊性钢材但由】。于壳体结构钢板较】厚施焊时应采用【。预,热,和后热措施防止【冷裂纹产《生在评价《BB:503等壳体结【构用钢?板的焊接冷裂纹【敏感性时《也,可,采用附录《B中焊接裂纹—敏感性指数其值【应等于或小于0.】 26%
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5.1.3、5】.1.4 》 高炉、热风炉、】除尘器?、五:通球及煤气上升【下降管壳《体的荷载工》况,。、受力?状,态、应力特征、腐蚀!介质、温度》作用及?工作:。条件等均不一样【因此:对,钢材的化学》成分、?力学性能及》。工艺性?能,。的要求亦不相同对】于高炉壳体》结构的?钢材其强度、韧性】、,耐急:冷急热性能、—加工性能及焊接性能!应,适应:高炉强化冶炼的特】殊需要现行国家标准!。高炉炼铁工艺设计规!范GB 50427!。要求高炉一代—。炉役的工作》年限达到《15年以上热—风炉的寿命应满足】高炉:二代炉役的》要求达到30年因此!壳体结构工》作年限应《满足上述要求在2】0世纪80》。年代以前高炉建【设中壳体结构曾采用!。碳素结构钢制—作平均寿命仅—为2年~4年不能用!于高炉壳体结构规】范,在,编制过程中为扩大】钢材在?壳体中的应》用,。范围:中冶赛迪工程技术】股份:有,限公司与中冶—集团:建筑研究院共同开】。展了Q345B 】钢、Q345—C 钢Q《。390?C 钢、Q39【0D 钢综合性能的!试验验证结果—表明Q345C 】钢、Q390C【 钢、?Q,390D《 钢除具有强度高】、塑性和韧性好外】热疲劳?性能、?应变时效性能以及焊!接,性能表现优》异但鉴于试件的最】大厚度为50—m,。m其综合性能—尚,不能代?表,大于5?0m:m厚:钢板:的,力学性能和工艺【性,能因此?条,文中规定仅》用于100》。0m:3~20《。00m3炉容—级别:高炉的壳体结构近2!0年来经广》大科技人《员的不懈努力宝钢、!鞍钢、武钢等钢铁】企业先后研制开【发了BB503【。 钢、?A,L,K490 》钢、WS《M50?C, 钢这些《低合金高强度的【新牌号?钢经生产实》践证明具《。。有强度、塑性、【韧性、防裂性—和抗脆性断》裂等:综合最佳性能满【足了高?炉,强化:冶炼的需《要对于热风炉—拱顶采用B》B41BF 钢【、ALK420【 钢、WSM—41C 钢主要是】这些:钢种具有《防腐蚀性介》质侵蚀和抗》脆性:断裂的性能Q34】5B钢可用》。于高炉底板
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5.1—.8: 结?构用钢在国家—标准中规《定,钢板以热《轧,、,控轧、正火及正火加!回火状态交货本条】提出除Q235【B、Q3《45B钢为热—轧供货外其他牌号钢!板交货?状态均为正火主要是!。针对各壳体结构【的受力状《。态、应力特征、【腐蚀介质等的—不同对钢板》力学性能和》工艺性能提》出了不同的要求钢】。板热轧后正火是热处!理工艺中的一种通】过正:火,可以细化金》相组织提高强—度和改善韧》性根据理论》。计算分析和》试验研究以及壳【体结:构的:使用实?践经验并参考—国外的有关资料【BB503 钢、】。ALK490 钢】、WSM50C【 钢、BB》41:BF: 钢、ALK4【20 钢、WSM】41C 钢、—Q235C 钢、】Q345C 钢、Q!390C 钢—、Q390D 钢】。和Q345R 钢板!正火状?态交货?可,满足:高炉、热风炉、【五通球生产使—用炉:役(高炉15年【、,热风炉3《0年)?的要求
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《 , 关于超声—。波检测质量等级的】划分主要是根据【现行国家《标准钢制压力容【。器GB 1》50和现行行业【标准承压设备—无损检测《第3部?分 超声检测J】B/T 4730】.3的规定》和高炉出铁口、风口!部,位壳体结《构的应力分布状况】以及热风炉拱顶壳体!结构存在晶界应力腐!蚀提:出了不?。同质:量等级的要求本条】。在设计和施工—中,必须严格执行
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5.1【.9 本》条提出?钢板厚度等》于,或大于40mm时宜!选用Z向性能钢【主,要从两个方》面考:虑其:一钢板在轧制过程】中随着?板厚的增加厚—度方:向的:压缩比?减小钢板在三个方】向的力学性能—差别甚大其》中,。沿厚度方《向性能最差》另,外钢中的《硫、磷偏析和非【金属夹杂等缺陷【也影响钢《材厚度方向的—性能;其二壳—体结构的《钢板虽然《沿厚度方向不受拉】力但钢板在孔洞边】缘存在多向拉应力;!。另外在?制作焊接过程中【厚度方向可能—出,。现层状撕裂这些对】壳体结构的寿—命是很不利的—厚,度方向性能钢板的】Z向性能级别可【选用Z15
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