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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GB/T 198!。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—BB503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—. :2,6%
】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,、,Q345C 钢Q】390?C 钢?、Q:390D 钢综合】性能的试验验证【结果表明Q》345C 》钢、Q390C 钢!、,Q39?。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100—。。0m3~《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BB503 钢】、A:LK:490 钢、W【SM50C 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BB4》1BF? 钢:、AL?K420 》钢、WS《M,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Q?。345B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Q2!35B、Q34【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、A?L,。K490 钢、W】SM50C 钢、】BB41《BF ?钢、:ALK42》0 钢、WSM41!C :钢、Q?23:5,C 钢、Q345C! 钢:、Q3?90C 钢、Q【。390D 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
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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!。 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 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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