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高炉本体钢结构的优化与应用

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:设计高炉本体钢结构,主要是解决炉顶荷载、炉身荷载传递到炉基的方式方法,并且要解决炉壳密封等。目前高炉本体钢结构主要有以下几种形式,见图3-25。其特点是:由4根支柱连接成框架,而框架是一个与高炉本体不相连接的独立结构。

高炉本体钢结构的优化与应用

设计高炉本体钢结构,主要是解决炉顶荷载、炉身荷载传递到炉基的方式方法,并且要解决炉壳密封等。目前高炉本体钢结构主要有以下几种形式,见图3-25。

图3-25 高炉本体钢结构

a—炉缸支柱式;b—炉缸炉身支柱式;c—炉体框架式;d—自立式

3.5.1.1 炉缸支柱式(图3-25a)

炉顶荷载及炉身荷载由炉身外壳通过炉缸支柱传到基础上。其特点是节省钢材,但风口平台拥挤,炉前操作不方便,并且大修时更换炉壳不方便。高炉生产过程中应注意炉身部位的冷却,特别是炉龄后期,由于受热和承重炉壳有可能变形,这将影响装料设备的准确性。目前我国255m3以下高炉多用这种结构。

3.5.1.2 炉缸炉身支柱式(图3-25b)(www.xing528.com)

炉顶装料设备和煤气导出管、上升管等的重量经过炉身炉壳传递到炉腰托圈,炉顶框架、大小钟荷载则通过炉身支柱传递到炉腰托圈,然后再通过炉缸支柱传递到基础上。煤气上升管和炉顶平台分别设有座圈和托座,大修更换炉壳时炉顶煤气导出管和装料设备等荷载可作用在平台上。这种结构降低了炉壳的负荷,安全可靠。但耗费钢材较多、投资高,因此只适用于大型高炉。我国20世纪五六十年代所建大型高炉多采用这种结构。

3.5.1.3 炉体框架式(图3-25c)

近年来我国新建大型高炉多采用这种结构。其特点是:由4根支柱连接成框架,而框架是一个与高炉本体不相连接的独立结构。框架下部固定在高炉基础上,顶端则支撑在炉顶平台。因此炉顶框架的重量、煤气上升管的重量、各层平台及水管重量,完全由大框架直接传给基础。只有装料设备重量经炉壳传给基础。

这种结构由于取消了炉缸支柱,框架离开高炉一定距离,所以风口平台宽敞,炉前操作方便,还有利于大修时高炉容积的扩大。

3.5.1.4 自立式(图3-25d)

炉顶全部荷载均由炉壳承受,炉体周围没有框架或支柱,平台走梯也支撑在炉壳上,并通过炉壳传递到基础上。其特点是:结构简单,操作方便,节约钢材,炉前宽敞便于更换风口和炉前操作。设计时应尽量减少炉壳转折点,制造时折点部位要平缓过渡,减小热应力;高炉生产过程中应加强炉壳冷却,特别是炉龄末期炉壳可能变形,需要增设外部喷水冷却;另外,高炉大修时炉顶设备需要另设支架。我国中小型高炉多采用这种结构。

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