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关于不同时刻炉壳应力的变化的分析与研究

 
 
日期:2017年02月04日  来源:沈阳国利热能(www.flickerfall.com)
 
 

    进入20世纪80年代,一种新的炉衬耐火材料―镁碳砖出现。它首先在超高功率电炉上使用,接着在转炉、炉外精炼炉上使用,获得了非常好的效果。由于镁碳砖具有抗蚀性能好、抗热震性好以及不易剥落等优点,有利于提高炉龄实现转炉的长寿化,因此受到钢铁工业的青睐,在世界各国得到了普遍应用。但由于镁碳砖导热系数增加了3~4倍,导致炉壳的工作温度升高,使炉壳一直在较大的热负荷下工作。炉壳变形急剧增加。炉壳与托圈之间间隙变小。为控制炉壳表面温度,不得不对炉体实施强化冷却。

  转炉汽雾冷却技术是转炉炉壳冷却技术方面的一个重要突破。它是使用特殊的喷咀,通过压缩空气将水雾化,将气雾喷射到炉壳表面,使雾化的气雾与炉壳充分接触,使之全部汽化吸热,从而达到降低炉壳温度、使炉壳的温度控制在一定范围之内的目的。

  该套系统在炉壳和托圈上设置热电偶来监控它们的温度,并由温度信息和转炉的倾动角度来控制冷却系统的运行。Hi-Vap汽雾冷却技术首先是由英国戴维(Davy)冶金设备公司在1987年着手开发实验研究。在实验研究取得成功后,于1989年首次将Hi-Vap汽雾冷却技术应用于英钢联斯肯索普厂的1号转炉。到1995年为止,Hi-Vap汽雾冷却系统已成功地应用到英钢联和美国伯利恒等公司的13座大型转炉上,随着Hi-Vap汽雾冷却技术的不断完善,它的应用取得了良好的使用效果。

  模拟结果分析

  按照上述思路,模拟不同时刻炉壳应力的变化。

  (1)汽雾冷却系统可有效地控制炉壳的温度,在汽雾冷却区,炉壳外表面上与托圈中间对应炉壳部位温度在360±20℃之内变化,该温度范围已小于在炉壳蠕变温度,可有效控制炉壳的蠕变变形。

  (2)在汽雾冷却和汽雾冷却停止的自然升温过程中,炉壳外表面汽雾冷却区域的VonMises等效应力在120MPa~265MPa之间变化。这种应力水平远远小于炉壳的s值,同时也小于炉壳的蠕变应力值,所以,汽雾冷却方法可以大大提高炉壳的使用寿命,经济效益十分可观。

 
   
 
 
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