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回轉(zhuǎn)爐國外展望
來源:
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作者:purnssa123
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發(fā)布時間: 2019-07-18
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回轉(zhuǎn)爐的設計：煉鋼工藝的過程狀態(tài)造成直接觀察到轉(zhuǎn)爐內(nèi)所發(fā)生的一切幾乎是不可能目前，還沒有數(shù)學模型能完整的描述高溫冶金及流體動力學過程。從轉(zhuǎn)爐煉鋼誕生開始便不斷的對其進行研究改進，故此對冶金反應的了解更全面。下面一起了解下吧。
回轉(zhuǎn)爐的設計：煉鋼工藝的過程狀態(tài)造成直接觀察到轉(zhuǎn)爐內(nèi)所發(fā)生的一切幾乎是不可能目前，還沒有數(shù)學模型能完整的描述高溫冶金及流體動力學過程。從轉(zhuǎn)爐煉鋼誕生開始便不斷的對其進行研究改進，故此對冶金反應的了解更全面。下面一起了解下吧。
1、轉(zhuǎn)爐爐殼
在轉(zhuǎn)爐的機械部分中，容納鋼水的是內(nèi)襯耐火材料的爐殼，這些耐火材料表現(xiàn)出復雜的非線性的熱粘彈塑性行為，與鋼殼非線性接觸。人們對鋼殼自身的行為或多或少了解一些，描述這種隨溫度而變化的彈塑性材料及它的蠕變效應是可能的。然而，鋼殼與耐火材料間的相互作用仍然有許多未知的東西。轉(zhuǎn)爐設計更大程度上被視為藝術而不是科學，然而，經(jīng)驗的積累、材料的改進及計算技術的應用都有助于更好地理解、設計這個機構；
2、爐殼設計準則
設計過程的一個重要步驟是爐殼過程效驗，即應力與變形計算，并與所允許極限值進行比較，像轉(zhuǎn)爐這樣的冶金容器，其設計無需滿足特定的標準。在轉(zhuǎn)爐設計技術的演變歷程中，最初的爐殼設計參照了鍋爐和壓力容器的設計標準。依次設計的產(chǎn)品成功投產(chǎn)表明了這些標準也適用于煉鋼生產(chǎn)實踐。然而，轉(zhuǎn)爐畢竟不是壓力容器，其內(nèi)部壓力來源于耐火材料的熱膨脹，而不是鍋爐中的液體或者氣體，而且，諸如裂紋等破壞也不會導致像高壓容器那樣發(fā)生爆炸。這也是為什么轉(zhuǎn)爐的設計沒有完全遵循壓力容器設計標準的所在；
3、爐殼厚度
傳統(tǒng)壓力容器壁厚度的選取主要以內(nèi)部壓力為依據(jù)。然而，在轉(zhuǎn)爐上，這個壓力是不能確切計算的，這是由耐火材料與爐殼與爐殼之間的作用和生產(chǎn)操作兩個方面因素決定的。在決定爐殼厚度時，其它載荷因素也要考慮在內(nèi)，主要包括：因設備、耐火材料和鋼水重量引起的機械載荷；爐殼與耐火材料襯相互作用產(chǎn)生的內(nèi)部壓力，即二次壓力；由外力，如動態(tài)質(zhì)量、兌鐵水、加廢鋼、出鋼等造成的機械載荷；爐殼上的溫度與溫度梯度；爐殼在溫度作用下變形，在懸掛系統(tǒng)上引起的機械載荷；因爐殼、懸掛系統(tǒng)溫度分布不均勻，使爐殼產(chǎn)生二次應力。
1、轉(zhuǎn)爐爐殼
在轉(zhuǎn)爐的機械部分中，容納鋼水的是內(nèi)襯耐火材料的爐殼，這些耐火材料表現(xiàn)出復雜的非線性的熱粘彈塑性行為，與鋼殼非線性接觸。人們對鋼殼自身的行為或多或少了解一些，描述這種隨溫度而變化的彈塑性材料及它的蠕變效應是可能的。然而，鋼殼與耐火材料間的相互作用仍然有許多未知的東西。轉(zhuǎn)爐設計更大程度上被視為藝術而不是科學，然而，經(jīng)驗的積累、材料的改進及計算技術的應用都有助于更好地理解、設計這個機構；
2、爐殼設計準則
設計過程的一個重要步驟是爐殼過程效驗，即應力與變形計算，并與所允許極限值進行比較，像轉(zhuǎn)爐這樣的冶金容器，其設計無需滿足特定的標準。在轉(zhuǎn)爐設計技術的演變歷程中，最初的爐殼設計參照了鍋爐和壓力容器的設計標準。依次設計的產(chǎn)品成功投產(chǎn)表明了這些標準也適用于煉鋼生產(chǎn)實踐。然而，轉(zhuǎn)爐畢竟不是壓力容器，其內(nèi)部壓力來源于耐火材料的熱膨脹，而不是鍋爐中的液體或者氣體，而且，諸如裂紋等破壞也不會導致像高壓容器那樣發(fā)生爆炸。這也是為什么轉(zhuǎn)爐的設計沒有完全遵循壓力容器設計標準的所在；
3、爐殼厚度
傳統(tǒng)壓力容器壁厚度的選取主要以內(nèi)部壓力為依據(jù)。然而，在轉(zhuǎn)爐上，這個壓力是不能確切計算的，這是由耐火材料與爐殼與爐殼之間的作用和生產(chǎn)操作兩個方面因素決定的。在決定爐殼厚度時，其它載荷因素也要考慮在內(nèi)，主要包括：因設備、耐火材料和鋼水重量引起的機械載荷；爐殼與耐火材料襯相互作用產(chǎn)生的內(nèi)部壓力，即二次壓力；由外力，如動態(tài)質(zhì)量、兌鐵水、加廢鋼、出鋼等造成的機械載荷；爐殼上的溫度與溫度梯度；爐殼在溫度作用下變形，在懸掛系統(tǒng)上引起的機械載荷；因爐殼、懸掛系統(tǒng)溫度分布不均勻，使爐殼產(chǎn)生二次應力。
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