6,2.热风炉壳体结构.6 2、1、热风炉主要有三种形式、外燃式热风炉.内燃式热风炉 顶燃式热风炉、外燃式热风炉由燃烧室和蓄热室两个炉体组成、炉顶通过连络管相连。内燃式热风炉和顶燃式热风炉均只有一个炉体,燃烧室和蓄热室共处一室 部分外燃式热风炉系统在热风主管上设置混风室 近10年来,我国重点钢铁企业热风炉的平均热风温度提高了约100,但还是不能满足高炉对风温的要求,为了全面贯彻高效.优质。低耗.长寿,环保的方针.高炉炼铁工艺设计规范，GB。50427对热风炉的设计风温制定了较高的标准,因此 热风炉壳体结构形式不仅应满足各种炉型的要求。其使用寿命是保障热风炉持续、稳定加热风温的一个主要组成部分、为高炉冶炼提供更高的热风温度，达到降低能耗,创建资源节约型企业的目标 6，2 3。热风炉是高炉炼铁生产中的关键设备。随着高炉强化冶炼的提高,热风炉拱顶温度达.1300 1450.由于在燃烧中产生大量的NOx气体,导致拱顶高温区壳体钢板及焊缝金属受到腐蚀、在长期腐蚀介质和拉应力,包括残余应力和工作应力、的共同作用下，就会产生延迟破坏、即应力腐蚀裂纹,SCC。选用合适的钢材是防止 SCC、发生的措施之一 本条提出拱顶高温区的壳体宜选用抗腐蚀和抗脆断的钢板.主要是依据调研和国外的资料。由碳钢和普通低合金高强度结构钢制成的热风炉拱顶、往往在焊接区,壳体发生应力腐蚀开裂,本条附录B中的热风炉壳体结构用钢板。BB41.BF.ALK420 WSM41C.相当于日本的SM41CF BF钢。钢材的碳。硫含量低.且含有少量的钛等合金元素，有利于提高抗腐蚀的能力、钢材含碳 硫量的多少直接影响钢材的性能.含碳、硫量越高 则韧性.塑性越低.抵抗应力腐蚀断裂的性能就越差.特别是硫在焊接时.使焊缝金属的硫增浓。易出现热裂缝，在腐蚀性介质作用下、随着时间的增长 壳体就会出现突然脆断，上述选用的钢种 由于改变了低合金钢的化学成分和合理的热轧工艺 使钢材具有可焊性好、塑性和韧性好 残余应力小.微裂纹不易产生的优点，因此可以减少应力腐蚀现象.6.2 4,6,2.6 内燃式和外燃式热风炉壳体采用Q345钢,其厚度t与直径D的相关关系,采用第6。1.3条的回归分析方法 其结果表明公式,6,2,4,1.6。2、4。7 6.2。6、1、6，2、6。11,中壳体厚度t.mm,与直径D。m、之间的线性相关关系显著和较显著,因此、可用条文中的表达式计算热风炉壳体各段厚度,6 2.5.顶燃式热风炉目前在国内高炉冶炼中使用不多。由于样本数量较少、无法进行统计分析.鉴于上述原因.壳体厚度只能采用本条提供的简化方法确定，6、2.7.混风室壳体厚度t、mm，与直径D、m。之间经回归分析线性相关关系不显著，壳体厚度可采用条文中简化方法确定。6。2.8,验算外式热风炉燃烧室和蓄热室两拱顶间的环梁强度。主要是燃烧室和蓄热室在温度和炉内压力的作用下两拱顶产生周期性的相对位移。造成拱顶间的连络管与拱顶壳体连接处应力集中，严重时连接焊缝开裂漏气.而且还影响到拱顶砌体稳定 导致耐火砖松动脱落.降低热风炉的使用寿命 为此，应保证环梁在气体压力和两室,燃烧室和蓄热室，不均匀膨胀作用下有足够的强度。式中的膨胀量,取。15 20,mm,主要是依据国内外燃式热风炉生产使用过程中的统计资料.环梁强度验算亦可通过建立热风炉实体模型采用有限元程序进行.6.2。9,采用分析设计 允许开孔和转折处部分区域达到屈服 对许用应力适当放宽。主要依据是现行行业标准 钢制压力容器 分析设计标准、JB。4732和参照SBG。COREXC、3000MODULE熔融还原炉设计资料,转折处的应力强度限值为1，5.σ、孔边缘的应力强度限值为3、0、σ,限制系数定为3 0，而不是2,5.主要是因为热风炉壳体上无密集孔洞存在,不可能出现塑性区贯通。允许在大孔洞周边上出现局部塑性区域，6。2.10.应力最高区域一般在孔洞，接管.几何截面突变处。其中孔洞边缘处的应力值最大、为了充分利用材料塑性、允许在孔洞边缘部分区域进入屈服、塑性区域的扩展应限制在孔周边区域1。3的范围