150t复吹转炉炉体温度及应力场的有限元分析

作     者：高程 尹晓春 周广盼 廖鹏飞 海坤 GAO Cheng;YIN Xiao-chun;ZHOU Guang-pan;LIAO Peng-fei;HAI Kun

作者机构：南京理工大学理学院江苏南京210094 

基　　金：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(30919011246) 江苏省自然科学基金资助项目(BK20200494) 

出 版 物：《中国冶金》 (China Metallurgy)

年 卷 期：2023年第33卷第1期

页      码：41-46,63页

摘      要：转炉在服役过程中,存在炉壳热变形过大、耐火砖破裂等问题,直接影响到设备的安全运行,分析炉体的温度和应力分布,能为优化炉体冷却系统、避免应力集中提供支持。为此,建立包括非水冷式托圈、炉体与悬挂结构的转炉整体有限元模型,考虑炉体与托圈、悬挂之间的相互热辐射,采用ANSYS仿真软件研究炉体的稳态温度场,并对炉体的机械应力和热应力进行分析。结果表明,工作层炉衬热面温度为1600℃时,炉壳的上锥段和炉身部位温度较高,最高可达435℃,接近炉壳的蠕变温度,有限元模拟结果与工业数据基本一致;炉体的热应力要远大于机械应力,炉衬的热面等效应力较大,易出现裂纹;炉壳的温度和应力分布在结构过渡处会有明显突变。研究结果可为炉体冷却和炉型设计提供理论依据。

主 题 词：转炉 热辐射 温度场 机械应力 热应力 有限元 

学科分类：080602[080602] 07[理学] 08[工学] 0806[工学-电气类] 070104[070104] 0701[理学-数学类] 

D　O　I：10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20220605

馆 藏 号：203118022...