120t转炉托圈及联接装置热应力作用下的变形研究

某转炉托圈在使用过程中炉壳和托圈的间隙为45mm,该厂提出对炉体和托圈进行重新设计,并扩容至120t,为准确反应托圈及联接装置的变形,采用有限元法进行分析。首先准确模拟托圈的温度场,基于托圈温度场仿真结果,然后利用顺序耦合方法,计算托圈在热应力作用下的变形。变形结果表明,托圈与炉壳的间隙距离满足要求,但在使用时必须做好托圈和炉壳的冷却工作。     

转炉悬盘支承引起的应力分析

本文对转炉壳与托圈之间的一种新型连接装置,即悬盘支承装置在炉壳和筋板上所引起的应力及强度问题进行了探讨。为悬盘支承装置的设计提供了可行的计算方法     

转炉汽雾冷却喷嘴限制射流强化换热特性

构建专用试验设备,测定了转炉炉体汽雾冷却喷嘴在工作状态下的对流换热系数,得到适用于该型喷嘴在转炉炉体汽雾冷却条件下换热系数的经验公式.综合考虑雾化水射流流场特性、壁面热状态和几何条件等因素,研究了炉体汽雾冷却换热特性及其换热机制.结果表明:雾化水射流的冷却效能取决于能否在热壁表面形成连续的液膜,在工程实际中可通过调整多喷嘴配置来实现炉壳表面连续而基本均匀的液膜,以提高冷却功效;在炉体雾化水射流强化换热过程中,存在最佳射流中心面与热壁间距,在此距离附近的整体传热强化效果最佳;对于现有汽雾冷却系统,当炉壳与托圈内壁间隙为140 mm(即射流中心面与热壁距离为83.5 mm)时,其整体传热强化能力最强.     

90t转炉托圈承载能力有限元分析

以内腹板局部区域蚀损严重的90t转炉托圈为主要研究对象,采用大型CAE仿真分析软件ANSYS对转炉工作过程中的温度场、热-固耦合应力场进行有限元仿真计算,分析蚀损托圈能否继续使用。结果表明,温度场计算结果与现场实测值基本吻合;与蚀损前相比,托圈蚀损区域某质点应力增加近一倍,蚀损区域最大应力达111.1MPa,对托圈的结构强度产生了一定的影响,需要及时进行加固维护以提高托圈的承载能力。     

转炉托圈制造研究

通过制作专用测量胎具,利用专门测量工具和专业测量方法,检测耳轴的同轴度,并在焊接过程中进行实时监控托圈耳轴同轴度的变化趋势和变化量,适时调整焊接顺序和焊接速度,控制过程中的变化趋势。目前我公司生产制造的一类是耳轴和耳轴板是焊接式转炉托圈,另一类是耳轴和耳轴支块是套装式转炉托圈,随着冶金技术的发展,转炉正向多样化大吨位方向发展,研究和掌握各种类型的转炉托圈制造技术是我们占领转炉市场的必备条件,本文以耳轴和耳轴板支块套装式的转炉托圈为例,讲述整个转炉托圈制造过程。     

宝钢300t转炉炉壳寿命预测

宝钢300 t转炉炉壳使用中出现严重变形，危及生产．通过对炉壳变形过程监测、有限元炉壳应力分析、炉壳材料蠕变性能实验等综合技术手段，采用修正的Concept Project方法成功地预测了转炉炉壳的残余使用寿命，为企业的生产计划决策提供了有效的技术支持．     

宝钢300t转炉壳寿命预测

宝钢300t转炉壳使用中出现严重变形,危及生产,通过对炉壳变形过程监测、有限元炉壳应力分析、炉壳材料蠕变性能实验等综合技术手段,采用修正的θ－Concept Project方法成功地预测了转炉炉壳的残余使用寿命,为企业的生产计划决策提供了有效的技术支持。     

转炉托圈损伤的研究与修复措施

托圈是转炉承力的关键部件，其承载能力直接影响着炼钢生产的安全。针对某炼钢厂因漏钢致使1台转炉托圈损伤的具体情况，提出修复方案并予以实施。对修复后的托圈进行了应力测试。实测结果表明，该转炉托圈损伤修复后具有足够的强度，能够保证转炉的安全生产。     

汽雾冷却时炉壳温度的BP网络预报

为了提高转炉炉壳的寿命,有必要对炉壳温度进行量化。用有限元计算采集训练数据,以BP网络为手段,对不同水流通量、不同时刻的汽雾冷却转炉炉壳的瞬态温度进行了预报。预报结果同有限元结果对比表明,预报精度可满足工程应用。     

达托霉素发酵工艺条件响应面优化研究

为优化达托霉素发酵条件,通过单因素实验和响应面方法研究了达托霉素发酵条件温度、pH值、接种量、通风量和搅拌转速.结果表明:优化后的发酵工艺条件为温度27.74℃、pH值8.36、接种量8.48%、通风量6.13 L/min、搅拌转速242 r/min,在此条件下达托霉素的产量可达880.48 mg/L,比最新报道的达托霉素发酵效价提高了132%.本方法大幅度提高了达托霉素产量,对达托霉素工业化生产提供了可靠的研究基础.     

汽雾冷却时炉壳温度的BP网络预报

为了提高转炉炉壳的寿命,有必要对炉壳温度进行量化.用有限元计算采集训练数据,以BP网络为手段,对不同水流通量、不同时刻的汽雾冷却转炉炉壳的瞬态温度进行了预报.预报结果同有限元结果对比表明,预报精度可满足工程应用.     

攀钢120吨转炉托圈安全性研究

攀钢炼钢厂3座120吨转炉是我国七十年代自行设计制造的最大转炉。其托圈直径8470毫米,自重180吨,在制造过程中就发现所用厚度100及80毫米钢板质量不合格(存在内部分布裂纹缺陷,当量大小φ3毫米左右),当时经机械工业部沈鸿副部长决定列为监督使用。托圈是支承整个转炉炉体的要害部件,一旦发生事故,后果将异常严重。1978年初原设计及制造单位向冶金部建议对该托圈强度安全性进行测定研究,以决定是否继续使用或更换新托圈。我院承担了此项任务。 该托圈直接承受炉体荷载800吨及倾动力矩300吨·米,工作温度达250℃。其机械应力及热应力相当复杂,并均属交变性质。研究工作必须正确确定托圈在热态及动态情况下应力场和应力交变的特性,及其对内部原始裂纹扩展的作用。为此,在现场进行了托     

受损托圈承载能力的有限元计算和分析

综合运用计算机仿真、动力学、有限元分析理论和测试技术等科学理论,并以大型的有限元分析软件ANSYS作为仿真和分析的工具,详细研究不同工况下受损托圈的强度,同时校核了受损托圈的承载能力。     

热-结构耦合的高炉炉壳静强度及疲劳强度分析

通过工程传热分析计算出冷却模块内冷却水与水管内壁的对流换热系数以及炉壳外表面的综合换热系数,并根据还原炉的工作流程,确定了3种载荷工况;然后借助大型通用有限元分析软件ANSYS,采用热-结构耦合的方法计算了高温状态下炉壳的温度分布、热-结构耦合应力场。模拟计算结果表明,在工况载荷作用下,炉壳各部位最大Von mises应力均远远小于材料的屈服极限,炉壳静强度满足要求。对各节点按Goodman-Smith疲劳极限图进行疲劳评定,炉壳的疲劳强度也满足要求。     

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。     

炉容受限的加热炉调度问题及启发式修复算法

针对钢铁生产中炉容受限的加热炉调度问题,建立并行加热炉调度的多目标优化模型,并针对问题的NP-难特性提出一种启发式修复算法.在松弛炉容约束得到初始调度的基础上,通过不断检测冲突并消解冲突实现问题的有效求解.根据最小冲突板坯优先的变量选择策略选择冲突板坯,并根据最小在炉板坯数的值选择策略为冲突板坯重新指派新的加工机器;为避免搜索陷入死端,算法增加回溯机制以保证得到可行的调度方案.数据实验表明:该算法能够有效求解炉容受限的加热炉调度问题,且具有较高的计算效率.     

中小型转炉炉壳变形的数值模拟

转炉炉壳温度升高是炉壳变形的主要原因,采用内衬石棉板隔热是降低中小型转炉炉壳温度、减轻炉壳蠕变变形的经济有效措施之一.模拟计算了某钢厂80t转炉炉壳温度场以及不同温度条件下炉壳热应力与石棉板厚度之间的关系,计算温度值与现场实测值基本吻合.当石棉板厚度为30mm左右时,炉壳温度可以控制在360℃以下;低于炉壳材质的蠕变温度,炉壳所受到的热膨胀应力仅为没加石棉板时的50%.     

鞍钢鲅鱼圈1号高炉炉壳稳定性分析

研究高炉炉壳的结构稳定性,提出了用瓦里米尔公式来估算高炉炉壳临界力的简便方法,并利用此公式对鞍钢鲅鱼圈1号高炉炉壳进行了轴向临界载荷计算,得到鞍钢鲅鱼圈1号高炉炉壳的工作承载能力.然后用薄铝壳来模拟鲅鱼圈1号高炉炉壳进行屈曲实验,分析有关几何参数对高炉炉壳轴向临界载荷和屈曲模态的影响.有限元和公式法计算结果表明,高炉炉壳的稳定性足够.     

鞍钢180t转炉整体焊接三点铰式支承通水冷却托圈

鞍钢180t转炉整体焊接三点铰式支承通水冷却托圈是由鞍钢设计院设计,我院运用空间有限元法进行理论计算分析,鞍钢机械制造公司制造,安装使用在鞍钢第三炼钢厂180t转炉上。该托圈在结构上采用了整体焊接结构,比老式的剖分式结构,具有强度大,刚度均一,机械加工量小,耳轴同轴度高的优点。炉体在托圈上采用三点球铰式支承。各支承点载荷     

高炉炉壳顶部KJ柱区局部稳定性的研究

利用有限元计算了轴向临界压力 ,同时采有简单公式计算了轴向临界压力 ,二者吻合 ,可以采用简单公式快速计算轴向临界压力 .计算表明 ,高炉炉壳几何参数 (半径、壁厚 )设计合理 ,炉壳的稳定性足够 ,不需要加环梁 .为相同类型高炉炉壳的合理设计提供了依据 ,为将来编制统一的高炉炉壳结构设计规范奠定了重要基础