大型高炉冷却壁更换炉体开孔预案的设计研究.pdf

《大型高炉冷却壁更换炉体开孔预案的设计研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、机械设计与制造第6期MachineryDesign&Manufacture2013年6月大型高炉冷却壁更换炉体开孔预案的设计研究蒋基洪(宝山钢铁股份有限公司设备部，上海200941)摘要：大型高炉使用寿命后期，出现了s，段炉皮发红、裂纹等问题，严重危及安全生产。为延长高炉的使用寿命，经过跟踪分析，认为导致s段炉皮出现问题的原因是炉内冷却壁破损，冷却不良所致。必须在线更换S，段冷却壁，且需在炉身开多个工艺孔。以实现在线快速更换。通过对大型高炉建立应力、弹塑性和屈曲稳定性数学模型，进行有限元应力计算，弹塑性计算，以及屈曲稳定

2、性计算，得出在s段和段开孔可行。实践验证了快换方案的正确安全可靠。关键词：高炉；冷却壁；更换；炉壳；开孔；研究中图分类号：TH16文献标识码：A文章编号：1001—3997(2013)06—0024—03LargeBlastFurnaceCoolingWallofReplacingtheFurnaceOpeningPlanforDesignResearchJIANGJi-hong(EquipmentDepartment，BaoshanIron&SteelCo．，Ltd，Shanghai200941，China)Abstr

3、act：Thereolefurnaceshellrednessandcracks，whichendangerstyproduction，onPartS3shelloflargevolumnblastfurnacesinitsusagelaterf．Therealcot．1~e，wasfound，isthatinnercoolingstavesofPart．s3arebroken，whichcausesthemnottoplayaroleofcooling，eranalyzingontheabovequestionsino

4、rdertousethisblastfurnacescontinually．CoolingstaveswillberenewedOnline，whichistakentosolvetheabovequestions．Severalholeswillbeopenedonfurnaces6odytofinishrenewingcoolingstavesinseveraldaysaccordingtotheprojecaThestress．elastoplasticityandbucklingstabilityonshella

5、vesafetyeropeningholesofPartS3andPartR2，andtheopeningholeprojectisfeasibleerstress，elastoplasticityandbucklingmodels{liebuiltandFurl,．Thepracticeprovesthattheprojectis~ight，styandreliable．KeyWords：BlastFurnace；CooHngStaves；Renewing；Shell；OpeningHole；Research的反力(F

6、UP)。1引言竖向力代数和用∑，标记，向上为正，向下为负。在炉内作用某厂大型高炉s段冷却壁在高炉设计寿命后期出现了内衬于炉壳的压力有：炉内煤气压力(PG)；内衬膨胀产生的侧压力融损后烧损的问题，导致冷却效果差，炉皮发红，危及日常安全生(PSG)；炉料的侧压力(PH)和铁水的侧压力(PHI)；内压力代数相产。经研讨，制定改善的方案，包括5段增加微型冷却器以及更加的组合用∑P标记。换．s，段冷却壁等措施，为了论证方案的可行性，根据现场及有关此外，在炉壳上还有因炉壳钢板内外温度差产生的温度应单位提供的该高炉实际工况、材料性能、

7、结构尺寸，建立该高炉整力orTo体力学模型，根据已知的各项参数，计算出整体应力，并分析得出最大整体应力。随后，进行开孔的有限元应力计算和屈曲计算。2炉壳整体应力的计算2．1计算模型和方法从高炉炉壳中取出的任一区段都是锥壳或筒壳，在其上作用有竖向力F，内部又作用着力P，如图1所示。这是计算高炉炉壳整体应力的基本模型。根据高炉炉体工作状态的分析，作用于D炉壳的竖向力有：图1炉壳整体应力计算模型炉壳自重(FWFB)和附属物荷重(FWAO)；内衬材料荷重Fig．1BlastFurnacesShellEntireStressMat

8、hModel(FwPM)；炉料产生的竖向力(FC)；内衬膨胀引起的竖向摩阻力2．2炉壳整体应力输入数据(FSP)；炉内煤气压力引起的向上推力(FPG)；上升管内气压产生高炉炉壳整体应力输人数据，如表1所示。高炉炉壳整体应来稿日期：2012—08—10作者简介：蒋基洪，(1966一)，男，高级工程师，主要研究方向：冶金