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,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 5《042?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~—145?0):℃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(SCC)选用!。合适的钢材是防【止(SC《C)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、ALK!4,20、WSM—41C)《相当于?。日本:的SM4《1C:F-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(m!m)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)m【。m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
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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JB 47【32:和参照SB》。G COREXC-!3000MOD【ULE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
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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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