高炉灌浆过程炉衬应力分布规律

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1、工程科学学报，第37卷，第2期:225--230，2015年2月ChineseJournalofEngineering，Vol．37，No．2:225--230，February2015高炉灌浆过程炉衬应力分布规律1)1)2)1)1)李峰光，张建良，左海滨，祁成林，孙辉1)北京科技大学冶金与生态工程学院，北京1000832)北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室，北京100083通信作者，E-mail:zuohaibin@ustb．edu．cn摘要高炉灌浆补炉是高炉炉体维护的重要技术手段之一，目前国内的灌浆实践均根据经验进行，经常出现炉壳发热、烧

2、红、炉墙顶穿、泥浆料通过砖缝渗入铁液引起爆炸等事故．本文基于有限元理论及弹性力学理论，利用ANSYS软件建立了灌浆过程炉衬应力计算模型，计算了不同灌浆压力、灌浆面积及灌浆位置等条件下炉衬的应力分布．研究发现:灌浆压力的增大仅引起炉衬内最大应力值的变化，不会造成应力穿透，条件允许的情况下可适当增大灌浆压力;单孔灌浆量的增大将导致炉衬应力集中位置向炉内迁移，应采用“少量、多孔”的灌浆操作方针;在炉衬最薄位置灌浆时易造成炉衬热面开裂，应避免在此位置灌浆．模型应用实例表明，本模型计算准确且对灌浆过程的指导是合理有效的．关键词高炉;炉衬;灌浆;应力分布;有限元分

3、析分类号TF576.7StressdistributionlawofBFliningsingrouting1)1)2)1)1)LIFeng-guang，ZHANGJian-liang，ZUOHai-bin，QICheng-lin，SUNHui1)SchoolofMetallurgicalandEcologicalEngineering，UniversityofScienceandTechnologyBeijing，Beijing100083，China2)StateKeyLaboratoryofAdvancedMetallurgy，Universit

4、yofScienceandTechnologyBeijing，Beijing100083，ChinaCorrespondingauthor，E-mail:zuohaibin@ustb．edu．cnABSTＲACTThegroutingtechnologyisaveryimportantmaintenancemethodoftheblastfurnacestack．InChina，thegroutingprocessiscompletedbyexperience，sothefurnaceshellisalwaysburntandthemudmateri

5、alsometimespermeatesintohotmetalthroughthefurnacelining，leadingtoaccidents．Inthispaper，astresscalculationmodelofthefurnacelininginthegroutingprocessissetupwithANSYSsoftwarebasedonthefiniteelementmethodandthetheoryofelasticmechanics．Byusingthismodel，thestressdistributionofthefurn

6、acelininginthegroutingprocessiscalculatedunderdifferentconditionsofgroutingpressure，groutingareaandgroutinglocation．Itisfoundthatthemaximumstressinthefurnaceliningincreasesalongwiththeincreaseofgroutingpressure，butthestressconcentrationlocatesatthesameplace，andthereforethegrouti

7、ngpressurecanbeincreasedundercertainconditions．Theincreaseofsingle-holegroutingquantitycausesthestressconcentrationlocationofthefurnaceliningtomovetowardsthehotsurface，sotheguidingprincipleof“smallquantityandmoreholes”shouldbeinsisted．Theprobabilityofliningcrackingatthehotsurfac

8、ein-creaseswhengroutingatthethinnestareaofthefu