6.2.熱風爐殼體結(jié)構(gòu)。6,2 1、熱風爐主要有三種形式.外燃式熱風爐.內(nèi)燃式熱風爐,頂燃式熱風爐,外燃式熱風爐由燃燒室和蓄熱室兩個爐體組成,爐頂通過連絡管相連.內(nèi)燃式熱風爐和頂燃式熱風爐均只有一個爐體.燃燒室和蓄熱室共處一室,部分外燃式熱風爐系統(tǒng)在熱風主管上設置混風室。近10年來、我國重點鋼鐵企業(yè)熱風爐的平均熱風溫度提高了約100,但還是不能滿足高爐對風溫的要求.為了全面貫徹高效。優(yōu)質(zhì)。低耗,長壽。環(huán)保的方針、高爐煉鐵工藝設計規(guī)范.GB。50427對熱風爐的設計風溫制定了較高的標準、因此,熱風爐殼體結(jié)構(gòu)形式不僅應滿足各種爐型的要求.其使用壽命是保障熱風爐持續(xù).穩(wěn)定加熱風溫的一個主要組成部分 為高爐冶煉提供更高的熱風溫度,達到降低能耗.創(chuàng)建資源節(jié)約型企業(yè)的目標 6 2。3、熱風爐是高爐煉鐵生產(chǎn)中的關鍵設備,隨著高爐強化冶煉的提高.熱風爐拱頂溫度達。1300,1450。由于在燃燒中產(chǎn)生大量的NOx氣體,導致拱頂高溫區(qū)殼體鋼板及焊縫金屬受到腐蝕。在長期腐蝕介質(zhì)和拉應力。包括殘余應力和工作應力。的共同作用下,就會產(chǎn)生延遲破壞.即應力腐蝕裂紋、SCC、選用合適的鋼材是防止 SCC。發(fā)生的措施之一.本條提出拱頂高溫區(qū)的殼體宜選用抗腐蝕和抗脆斷的鋼板。主要是依據(jù)調(diào)研和國外的資料,由碳鋼和普通低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼制成的熱風爐拱頂.往往在焊接區(qū)。殼體發(fā)生應力腐蝕開裂、本條附錄B中的熱風爐殼體結(jié)構(gòu)用鋼板、BB41 BF,ALK420,WSM41C,相當于日本的SM41CF,BF鋼.鋼材的碳 硫含量低.且含有少量的鈦等合金元素、有利于提高抗腐蝕的能力.鋼材含碳,硫量的多少直接影響鋼材的性能,含碳.硫量越高、則韌性,塑性越低、抵抗應力腐蝕斷裂的性能就越差,特別是硫在焊接時,使焊縫金屬的硫增濃,易出現(xiàn)熱裂縫.在腐蝕性介質(zhì)作用下。隨著時間的增長,殼體就會出現(xiàn)突然脆斷。上述選用的鋼種.由于改變了低合金鋼的化學成分和合理的熱軋工藝 使鋼材具有可焊性好.塑性和韌性好、殘余應力小.微裂紋不易產(chǎn)生的優(yōu)點。因此可以減少應力腐蝕現(xiàn)象.6,2,4,6,2、6。內(nèi)燃式和外燃式熱風爐殼體采用Q345鋼,其厚度t與直徑D的相關關系,采用第6,1、3條的回歸分析方法。其結(jié)果表明公式、6。2 4.1。6,2,4。7.6。2,6,1。6.2、6、11、中殼體厚度t。mm,與直徑D、m,之間的線性相關關系顯著和較顯著。因此??捎脳l文中的表達式計算熱風爐殼體各段厚度,6,2,5。頂燃式熱風爐目前在國內(nèi)高爐冶煉中使用不多,由于樣本數(shù)量較少。無法進行統(tǒng)計分析.鑒于上述原因 殼體厚度只能采用本條提供的簡化方法確定、6,2。7,混風室殼體厚度t mm,與直徑D,m.之間經(jīng)回歸分析線性相關關系不顯著。殼體厚度可采用條文中簡化方法確定,6。2、8。驗算外式熱風爐燃燒室和蓄熱室兩拱頂間的環(huán)梁強度 主要是燃燒室和蓄熱室在溫度和爐內(nèi)壓力的作用下兩拱頂產(chǎn)生周期性的相對位移 造成拱頂間的連絡管與拱頂殼體連接處應力集中 嚴重時連接焊縫開裂漏氣、而且還影響到拱頂砌體穩(wěn)定 導致耐火磚松動脫落,降低熱風爐的使用壽命。為此 應保證環(huán)梁在氣體壓力和兩室,燃燒室和蓄熱室 不均勻膨脹作用下有足夠的強度 式中的膨脹量.取,15、20.mm 主要是依據(jù)國內(nèi)外燃式熱風爐生產(chǎn)使用過程中的統(tǒng)計資料。環(huán)梁強度驗算亦可通過建立熱風爐實體模型采用有限元程序進行。6 2 9,采用分析設計、允許開孔和轉(zhuǎn)折處部分區(qū)域達到屈服、對許用應力適當放寬,主要依據(jù)是現(xiàn)行行業(yè)標準,鋼制壓力容器、分析設計標準,JB、4732和參照SBG.COREXC,3000MODULE熔融還原爐設計資料,轉(zhuǎn)折處的應力強度限值為1,5,σ 孔邊緣的應力強度限值為3。0,σ.限制系數(shù)定為3,0,而不是2 5,主要是因為熱風爐殼體上無密集孔洞存在 不可能出現(xiàn)塑性區(qū)貫通、允許在大孔洞周邊上出現(xiàn)局部塑性區(qū)域,6。2 10 應力最高區(qū)域一般在孔洞.接管,幾何截面突變處、其中孔洞邊緣處的應力值最大,為了充分利用材料塑性,允許在孔洞邊緣部分區(qū)域進入屈服。塑性區(qū)域的擴展應限制在孔周邊區(qū)域1 3的范圍