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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《。98:79: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《BB5?03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》20: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Q345B【 钢、Q3》45C 钢Q—390?C 钢?、Q390》D 钢综合性能的试!验验证结果》表明Q345C 】钢、Q39》0C 钢、Q39】0,D 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50m【m其综合性能尚【不能代表大于5【0mm厚钢》板的力学性能和【工艺性能《因此条文中规定仅用!于1000m3~】2,000m《3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【50:3 :钢、ALK490】 ,钢,、,WSM50》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BB41B!F 钢、ALK42!0 钢、WSM4】1C 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Q—345?。B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Q:235?B、Q?。34:5B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【BB50《3 钢、ALK49!0 :钢,、,W,SM50C —钢、BB41B【F 钢?、A:LK420 钢、W!SM41C 钢、】Q235C 钢、Q!345C 钢、Q】390C 钢、【Q390D —钢和Q?345R 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
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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G》B 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?3,0.3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40m》m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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