6.—2 热风炉壳体结!构
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6.2.1 ! 热风炉《主要有三种形式外燃!式热风炉、》内燃式热风炉、顶】燃式热?风炉:。外燃式热风炉由燃烧!室和蓄热《室两个炉体组成【炉顶通过连络管相】连内燃式热风—炉和:顶燃式热风炉均只】有,一个炉体燃烧室和】。蓄热室共处》一,室部分外燃》式热风炉系》统在热风主管上设置!。混风室近10年【来我国重点钢—铁,企业热风《。炉的平均热风温度】提高:了约100℃但还】是不能?满足高炉对风温的要!求为了全面贯彻【高,效、优质、低耗【、长寿、环保的方针!高炉炼铁《工艺设计规范—GB 5042【7,对热风炉的设计风】温制定了较》高的标准因此热风炉!壳体结构形式不仅】应,满足各种炉型的【要求其使用寿命是】保障热风炉持续【、稳定?加热风温的一—个主要组《成,部分为高炉冶炼提】供更高的《热风温度达》到降低能耗创建资源!节约型企业的目标】
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6.2.3】。 , ,热风炉是高炉炼铁生!产中的关《键设备随着高炉【强化冶炼《的提高热风炉—拱顶温度《达(1300~1】450)℃由—于在燃烧中产生大】量的NO《x气体导《致拱顶高温区—壳体钢?。板及焊缝金属受到】腐蚀在长期》腐蚀介质《和拉应力(》包括:残余应力《和工作应力)—的共同?作用:。下就会?产生延迟破》坏即应力腐蚀裂【纹,(S:CC)选《用合适的钢材是防】止,(SCC)发—生的措?。施之一本《条提出?拱顶:高温:区的:壳体宜选用》抗腐蚀和抗脆断的钢!板主要是依据—调研和国外的资【料由碳钢《和普通低合金高【强度:结构钢制成的热风】炉拱顶往往在焊接区!、壳体发生应—力腐蚀开裂本条附】录B中?的热风炉壳体结【构用钢板(BB【41-BF》、ALK42—0,、WSM41C【),相,当于日本的S—M41CF-—BF钢?钢材的?碳、硫含量》低且:。含有少量的钛等合金!。元素有利《于提:高,抗腐蚀?。的能力钢材含碳、】硫量的多少直—接影响钢材的性【能含碳、硫》量越高则韧》性、塑性越低—抵抗应?力腐蚀断裂的性能就!越差:特别是硫在焊—接时使焊缝金—属的硫增浓》易出现热《裂缝在腐蚀性介质作!用下随着时间的增】长壳体?就会:出现突然脆》断,。上述选用的》钢种由于改变了低】合金钢的化学—成分:和,合理:的热轧工艺使—钢材:具有可焊性好、【塑性和韧性》好残余?应力小微裂纹—。不易产生的优—点因此可以减少应】力腐蚀现象
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6.2.4、】6.2.6 — 内:燃式和外《燃式热风炉壳体【采用Q345钢【其厚度t《与直径D的相关【关系采用第6.【1.3条的回归分析!方法其结果表明公】式,(,6.2.4-—1,~6.2.4—。-7:)、(6.》。。2.6-1》~6.?2.6?-11)中壳体厚度!t,(,mm)与直径—D(:。m)之间的》线性相关关系显【。著和较显著因此可】用条文中的》表达式计算》热风炉?壳体各段厚度—
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6.2.【5 ?顶燃式热风炉目前在!国内高炉冶》炼,中使用?不多由于样》。本,数量较少《无法进行统计—分析鉴于上》述原因壳体厚度【只,能采用本条提供【的简化方法确定
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6.?2.7 混风室】壳体厚度t》(mm)与》直径D(m)—之间经回归分析线】性相关关《系不显著壳体—厚度可采《。。用条:文,中简化方法》确定
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6.2.8 】验算外式热风炉【燃烧室和蓄热室【。。两,拱顶间的环梁强度主!要是燃烧《室,。和蓄:热室在温度和—炉内压力《的作用下两拱顶【产生周期性的—相对:位移造成拱顶间的连!络管:与拱:顶壳体连接》处,应力集中严重时【连,接焊缝开裂》漏气而且还》影响到拱顶砌体稳】定导致耐火砖松【动脱落?降低热风《炉的使用寿命为【此应保证环梁在气体!压力和两室(燃烧】室和蓄?。热室)不均匀膨胀】作用下有《。足够的强度式中的】膨胀:量,△取(15~20】),mm主要《是依据国内外—燃式热风炉》生产使用过程中的】统,计资料环梁强—度验算亦《可通过建立热风【炉实体?模型采用有限元程序!进行:
6【.2.?9, 采用分》析,设计允许开》孔和:转折处部《分区域达到屈—服对许用应力适当放!宽主要依《。据是现?行行:业标准钢《制压力容器分析设】计标:准J:B, 4732和参照S!B,G CORE—。XC-?3000M》ODULE熔融还原!炉设计资料转—折处的应力强—。度限值为1.5[】σ];孔边缘的【应力强度《。限值为3.》0[σ]限》制系数定为3.【0而不是2. 【5主要是因为热风】炉壳体上无密集孔洞!存在:。不可能出现塑—性区:贯,。通允许在大》孔,洞周边上出》现局部塑性区域【
6【.2:.10 》应,力最高区域一般在孔!洞,、,接管、?几何截面突变处【。其,中孔洞边缘处的应】力值最大为》了充分?利用材料塑性允许】在,孔洞边缘部分区域进!入屈服塑性区域的扩!展应限制在孔周边】区域1/3的—范围 —
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