5》。 材 《 料
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5.1 钢! 材 —
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G!B/T 1987】9标准中的计—算式碳当量的0【。。.,。42%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.】。42%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BB50!3,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8《0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Q345—B 钢?、,Q345C 钢Q】390C 钢、【Q390D —钢综合性能的试验】验证结果表明Q34!5C ?钢、:Q390C》 ,钢、Q3《90D 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50mm其!综合性能尚不能代】。表大于50m—m厚钢板的力学【性,能,和工艺性能因—此条文中规定仅【用于1000—m3~2000m3!炉,容级别高炉的壳体】结构近20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》。BB:503? 钢:、ALK49—0, 钢、WSM50C! 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?BB41《BF 钢、》ALK4《20 钢《。、,W,。SM: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Q3?45B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Q235B、!Q345B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BB5《03 钢《、AL?K4:90 钢、WSM5!0C: 钢、BB41BF! 钢、ALK4【20: 钢、WSM4【1,C 钢、《。Q235《C 钢、Q34【5C 钢《、,Q390C 钢、Q!390D 》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30年)的要!求
! 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 150—和现行行业标准【承压设备无损检测】。第3部分 》 超声检测》JB/T 4—730.《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
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Z1【5
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