炼钢转炉托圈强度分析中的一个问题

摘自《冶金设备》1984年第3期,王一心、陈沪华的同名文章。作者就强度分析中托圈的力学计算模型这一关键问题进行探讨,并从一个简例的计算结果阐明其力学机理。认为就国内现有炼钢转炉和托圈的连结形式来说,托圈的强度分析不能归结为静定的力学模型。托圈的变形与炼钢转炉的变形密切相关。托圈应被看成“强性支承的薄壁曲粱”,是一个静不定问题(如果托圈和转炉的连结形式是三支承的,则托圈简化为独立的静定计算模型)。根据上述观点,提出了托圈与转炉一并考虑的力学计算模型,如图。     

转炉托圈热-机耦合力学行为研究

转炉托圈是转炉倾动系统中的关键组成部分。转炉生产过程中,托圈同时承受热应力和机械应力两种载荷,采用传统力学计算方法,难以同时分析热-机两种载荷共同作用产生的力学行为。因此,本文对转炉托圈进行了有限元建模及研究,得出了转炉托圈的应力产生的原因,应力最大值出现的部位,为下一步有针对性的优化转炉本体结构设计奠定了基础。     

基于子结构法的托圈自调螺栓接触分析

某钢厂300t转炉的托圈自调螺栓根部出现断裂、止动块脱落的现象.为分析原因,建立了转炉及托圈连接装置的三维整体模型,采用常规接触计算和基于子结构的接触计算方法,得到托圈及连接装置整体模型和自调螺栓子结构的应力分布.结果表明,托圈下止动块强度不足,静力分析时自调螺栓的强度满足要求.通过常规方法和子结构方法计算的要求和时间对比,表明子结构方法在计算规模及计算效率上有一定的优越性.     

转炉托圈应力分析

转炉托圈在运行中存在复杂的机械应力及热应力。本文采用三维四面体有限元程序计算机械应力,用轴对称有限元程序计算热应力。计算结果与现场实测应力值进行了比较。对托圈在冷态及热态情况下应力的静态及动态特性作出了定量分析,为分析托圈在使用条件下的强度安全性提供依据。     

转炉连杆连接装置的受力分析

在分析了转炉连杆连接装置结构特点的基础上,对其进行了受力分析,确定了托圈和转炉相互作用力的大小和方向,并利用该结论研究了转炉工作时的极限工况,从而为转炉、托圈、连杆等连杆连接装置零部件的强度计算、总体结构设计提供了可靠的依据。     

武钢三炼钢250t转炉托圈仿真分析与改造

对武汉钢铁股份有限公司炼钢总厂三分厂250 t转炉托圈装置进行了介绍,分析了托圈漏水的原因,建立了该转炉整体三维数字化模型,通过有限元对其应力进行了仿真分析,在分析结果基础上对托圈进行了局部修复性改造设计,改造后托圈漏水隐患彻底解除。     

转炉托圈新增人孔数字仿真研究

为了便于对托圈进行维护,在转炉托圈上开设了两个人孔。应用了有限元法,在考虑托圈约束、承载、热辐射等因素的情况下,对不同倾动角度工况下的转炉托圈热应力进行了仿真。通过仿真结果对比发现,开孔后托圈开孔处应力略增大,但托圈仍在安全使用范围内。     

转炉托圈温度场有限元分析及内筋板结构改造

对某钢铁公司1号转炉托圈进行了现场温度测试,根据测试结果运用有限元数值仿真技术对该转炉托圈进行三维温度场仿真及热机耦合应力分析,结果发现内筋板应力水平过高,这与实际托圈内筋板的过早损坏是完全一致的。为降低托圈综合应力水平,应对筋板进行适当的结构改造,对比分析各方案,得到了合理的改造方案,为转炉托圈的设计与使用提供了依据。     

80t转炉托圈温度场测试及热机耦合应力分析

对某公司1号与2号两座80t转炉托圈进行现场温度测试,由测试结果再运用有限单元法对两托圈分别进行温度场模拟并进行三维热机耦合应力分析,研究了托圈水冷、托圈与炉体之间间隙等因素对托圈温度场及应力分布的影响,为转炉托圈的设计与使用提供了数据参考。     

转炉托圈水冷式改造

托圈作为转炉炼钢的主体设备,为达到经济运行的目的,要求其寿命越长越好.目前唐钢第二钢轧厂有4座50 t转炉,使用的托圈均为非水冷式托圈,托圈使用期限最多为2年,造成转炉运行中备件修复和检修成本居高不下.为解决此问题,对转炉托圈进行水冷式改造.     

受损托圈承载应力的数值仿真分析

针对武钢第二炼钢厂受损的转炉托圈,采用有限元分析软件对其炼钢时各种工况下的应力分布进行了数值仿真。结果表明,该托圈修复后具有足够强度,可以保证安全生产。     

邯钢100t转炉托圈结构分析及加工工艺实践

分析了转炉托圈的基本结构和特点,着重对整体式大型转炉托圈的机械加工工艺进行了技术攻关,为大型转炉托圈采用整体式结构,以提高刚性和承载能力奠定了基础,并获得成功。     

延长氧气转炉托圈寿命的方法

本文论述了氧气转炉托圈的工作状态和负荷情况,从改善托圈受力状况、清除诸多导致托圈损坏的因素着手,在结构、材质及加工制造工艺等方面阐述了国内外延长氧气转炉托圈寿命的方法。     

250t转炉托圈配管工艺孔处开裂原因分析与改造

针对武钢炼钢总厂250t转炉托圈配管工艺孔处开裂漏水且反复局部修补无法根治的问题,采用CAE技术对转炉整体进行了热应力仿真分析。仿真结果表明,托圈配管工艺孔处存在应力集中,该处的热应力明显高于托圈的其他部位,是导致该处经常开裂的根本原因。为此,将配管进行了改道设计,改善了托圈的局部结构,降低了托圈的应力集中现象,使该转炉托圈的漏水难题得到了彻底根治。     

一种新型实用的转炉炉体与托圈的连接装置

转炉炉体与托圈的连接装置是转炉体系统的关键设备之一,它的结构是否合理直接影响托圈和炉壳的寿命及钢产量.文章系统介绍了一种新型实用的转炉炉体与托圈的连接装置的结构及特点.     

转炉托圈温度应力模态分析

托圈是支承转炉炉体的大型结构件，研究表明，危及托圈的主要因素是热应力过大，热应力的数值一般为机械应力的２￣３倍。从温度场入手描述了托圈温度应力分布的一般情况，给出了环状托圈温度应力计算的经验公式，从温度应力的角度出发，提出了托圈结构的优化原则。     

广钢转炉托圈的修复

由于炼钢工艺的原因，转炉托圈使用一段时间后就会受到损坏，广钢转炉托圈的修复节约了设备的备件费用，本文总结了托圈修复的经验，为同行提供借鉴。     

延长转炉炉壳寿命的设计方案

随着转炉大型化,出钢量不断增加,供氧强度加大,冶炼时间缩短.热负荷极度加重,致使转炉炉体钢结构产生变形。因此,曼内斯曼·德马克公司研究出钢筋束预应力装置,将转炉与托圈连接起来。     

转炉托圈耳轴同轴度的测定及其理论分析

通过对转炉托圈支撑机构的工作原理的解剖,分析了转炉托圈耳轴同轴度控制的机理和实际测定方法,解决了如何分析运用这些检测结果,并提出在全悬挂倾动装置时对耳轴同轴度的建议控制标准。     

120t炼钢转炉托圈支承结构改造

攀钢提钒炼钢厂针对120t转炉托圈支承结构承载能力已不满足当前炼钢生产规范扩大要求，对转炉托圈支承结构进行了技术改造。