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5  材 ! ,  料 》 《 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 【 , 《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 19879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0.4】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% 【。 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 5—0427《要,求高:炉一代炉《役的工作年限达到1!5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Q》345B 钢—、Q345C— 钢Q3《90C 钢、Q3】90D 《钢综合性能的试验验!证结果?表明Q345C 钢!、Q390》C 钢、Q》39:0D: ,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50mm厚钢板】的,力学性能和工艺【性能因此条文中规定!仅,用于1000m3~!20:00m3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BB503 钢、!AL:K490 》钢、WSM》50C? 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,BB41BF 钢、!ALK42》0 钢?、,WSM?4,1,C 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 】 ? 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】、Q345》B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—。B,B503 钢、AL!K490 钢—、WSM50—C 钢、BB41】BF ?钢、ALK420 !钢、WSM》41:C 钢?、Q235C 钢】、Q:3,45C 《钢、Q3《90C 钢》。、Q390D— 钢和Q3》45:R 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! 15?0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 47《30.3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Z》15 《