高炉热风管道结构的建模与优化设计研究

《高炉热风管道结构的建模与优化设计研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第7期机械设计与制造2013年7月MachineryDesign&Manufacture63高炉热风管道结构的建模与优化设计研究高坡，杨文杰，吴泽豪，赵明南，杨金堂(1．武汉科技大学机械自动化学院，湖北武汉430081；2．中冶南方(武汉)建筑设计咨询有限公司，湖北武汉430077)摘要：目前，国内很多高炉热风管道结构设计不合理。热风管系存在发红、鼓包、漏风等问题，甚至会出现管道脱落重大安全事故。主要原因在于结构上缺少支撑，无固定点，使得管道在热应力的状态下处于全滑动状态，从而使内衬砖缝在工作中产生松动，出现内衬掉砖的现象。通过

2、对热风管道结构的优化，对管道进行受力分析和位移量的计算，分别计算管道系统应力集中处的位移量的大小。得出相应的措施，解决管道壁发红鼓包问题，保证了热风炉的正常运行和安全生产。关键词：热风管道；结构优化；受力分析；固定支架中图分类号：TH16；TF578文献标识码：A文章编号：1001—3997(2013)07—0063—04StudyontheModelingofBlastFurnaceHotAirPipeStructureandOptimizationDesignGAOPo，YANGWen-lie，WUZe—hao，ZHAOMi

3、ng—nan，YANGJin-tang(1．CollegeofMachineryandAutomation，WuhanUniversityofScienceandTechnology．HubeiWuhan430081，China；2．WISDRl(Wuhan)ArchitectureDesign&ConsultationCo．，Ltd,HubeiWuhan430077，China)Abstract：Atpresent，thedesigno，’theblastrn0ehotairpipeisunreasonable．ThereaF

4、ered，drumkits，airleakageandotherissuesonhotairpiping．Mt#orsafetyaccidentmayevenappearforthepipelineof．Themainreasonislackingofsupportonthestructure，nofixedpointandfullslidingundertheconditionofthetherrrudstress，sotheliningislooseandthebricksof’theliningareoffthepethe

5、workingtime．Thesizeofthedisplacementofpipelinesystemiscalculatedsepcu'atelystressconcentrationplace．Itdrawsappropriatell~asureSbystructuraloptimizationofthehotairpipe．pipestressanalysisandthecalculationoftheamountofdisplacement．Solvingtheproblemofthered，drumkitsonhot

6、airpiping，￡．thenormaloperationandsafeproductionofthehotstovecoltbeensured．KeyWords：PipeHotStove；StructuralOptimization；StressAnalysis；MountingBracket1引言柔韧性进行，也就是采用自然补偿。这样热风炉热风管道一般存在i种弊端：(1)由于缺乏固定支座，随着送风温度的升高，造成近年来，钢铁行业发展迅速，而热风炉是保证钢铁产量的一管道位移量增大．(2)全滑动状态的管道受力不合理，比如盲板个重

7、要部分，因此要保证热风炉的稳定Ⅲl：作是非常重要的。某钢力，由于盲板力的作用将拖动热风主管向远离热风炉的方向运厂热风炉热风管道，多处内衬大量脱落。并相继出现烧红和漏风动。(3)管道的内衬结构，由于管道滑动以及缺乏固定支座的原因现象，直接影响了高炉的正常生产。经研究表明，热风管道损坏的将导致管道内衬砌筑变复杂，普通的砌筑难以满足高压气体的冲关键原因是其横向位移过大和管道的结构，如图1所示，这就导刷。因此管道内耐火材料层数以及厚度的选择对于管道结构也有致热风炉送风时产生的盲板力等力完全由波纹管以及管道的韧重要的影响(注图1中数字(1

8、一lO)是改进前波纹管编号，(A)性吸收，从而导致管道位移量过大。当这些力超过一定程度时，就会出现管道内衬脱落、波纹管失效等，电因此产生管道烧红和漏是热风主管管段)风现象3改进后高炉热风管道的结构建模通过对管道的结构设计进行改进，改善波纹管的补偿，完成3．1固定