5．3．1  本条是对钢板设计指标的确定，主要依据如下：

      1  高炉、热风炉等壳体结构的设计压力大于0. 10MPa，小于0．55MPa，类似于钢制压力容器。原冶金工业部《冶金部压力容器安全技术管理规定》([91]冶安环第643号)文中规定压力超过0．1MPa的高炉、热风炉、除尘器壳体结构参照压力容器的技术要求进行设计、制作和验收。

      2  按压力容器设计，可采用规则设计和分析设计方法。根据炼铁工艺炉壳体结构的应力分布和实际使用经验，壳体结构采用分析设计。

     规则设计服从弹性失效准则，以壳体的某点最大应力进入塑性，壳体开始屈服而判断为结构失效，用于炼铁炉壳体结构设计偏于保守。而分析设计方法服从塑性失效准则，在壳体安全的前提下，容许结构出现局部塑性区，局部可以按有限寿命设计，该方法能解决规则设计方法所不能解决的问题，如壳体开有许多孔洞，孔洞间局部进入塑性状态的受力问题。

      3  炼铁工艺炉壳体结构设计采用许用应力法，要求相遇荷载在其标准值共同作用下壳体结构的最大应力强度不超过钢材的许用应力[σ]。这是由于ALK490、BB503、WSM50C等钢材的力学性能指标、几何特征指标仍然处于统计资料不够充分的状况，而炼铁工艺炉壳体结构等受力状态十分复杂，进行全面概率统计分析的条件不具备。

     根据现有统计资料，基于Rk≥K(SGK+SQK)基本组合进行的粗略类比可靠性验证分析表明，当荷载效应比值ρ(ρ＝SQK／SGK)分别取0．25、0．50、1．00、2．00，K值取1．50时，可靠度指标β的算术平均值的最小值约为3. 20，这与现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068对重要性等级为二级、塑性破坏条件下规定的安全度水平要求相当。

      4  参考奥钢联为宝钢设计的C-3000熔融还原炉壳体钢板的许用应力取Rm／2．35或ReH／1．5中的最小值。

      综合考虑上述情况，经分析比较后，本条确定钢板的许用应力取[σ]＝ReH／1. 5。

5．3．2  为了可靠保证焊接连接的强度，壳体结构焊接接头都是全焊透形式的接头，熔敷金属的许用应力取钢板的许用应力值。

5．3．3  锚栓的许用应力值取屈服强度ReH的1／2。主要原因有两点，一是根据原《钢结构设计规范》TJ17-74中3号钢锚栓许用应力为1100kg／cm2，转化为[σ]＝1100×0．0981＝107．91N／mm2。热风炉与基础连接的锚栓直径在(50～100)mm范围，Q235钢屈服强度ReH为215N／mm2，屈服强度与许用应力之比约为2，为此取安全系数为2；二是为了符合热风炉与基础嵌固连接的假定，使锚栓的受拉变形尽量减小。

5．3．4  钢材随着温度的升高弹性模量减小，附录D中不同温度下钢材的弹性模量，按现行国家标准《直式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》GB 50341的规定，结合炼铁工艺炉壳体结构采用低合金钢的特点，采用了(20～250)℃温度区段的弹性模量。

     钢材的线膨胀系数，随着温度的升高会发生变化，但变化幅度不大，参考ECCS的建议、欧洲规范、英国规范等和国内钢结构抗火分析，经综合分析后，壳体温度在(150～250)℃时，钢材的线膨胀系数α可取13×10-6(以每℃计)。