武钢三炼钢250t转炉托圈仿真分析与改造.pdf

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1、2014年2月Feb．2014第30卷第1期Vo1．30No．1·63·武钢三炼钢250t转炉托圈仿真分析与改造黄俊’，黄胜生，罗会信，张文，胡长义(1．中冶南方工程技术有限公司炼钢分公司，湖北武汉430223；2．武汉钢铁股份有限公司炼钢总厂三分厂，湖北武汉430083；3．武汉科技大学机械工程与自动化学院，湖北武汉430(i)81)摘要：对武汉钢铁股份有限公司炼钢总厂三分厂250t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

2、造设计，改造后托圈漏水隐患彻底解除。关键词：转炉；托圈；仿真；漏水事故；有限元；改造中图分类号：TF748．06文献标识码：B文章编号：1002—1043(2014)01—0063—04Simulationandtransformationdesi~nof250tconvertertrunnionringinNo．3SteelmakingPlantOfWISCOHUANGJun’，HUANGShengsheng，LUOHuixin3，ZHANGWen，HUChangyi(1．SteelmakingDepartmentofWISDRIE

3、ngineering&ResearchIncorporationLimited，Wuhan430223，China；2．TheThirdBranchofSteelmakingPlantofWISCO，Wuhan430083，China；3．DepartmentofMachinery&Automation，WuhanUniversityofScienceTechnology，Wuhan430081，China)Abstract：The1eakageaccidentofthe250tconvertertrunnionringinNo．3S

4、teelmakingPlantofWISCOwasdescribed．Thereasonswhichresultedintheleakageaccidentwereanalyzed．A3一Dmode1oftheconverterwasestablishedtoanalyzethestressdistributionofwhatbvFEM．Andfinallyatransformationdesignwasmade．Aftertransformationtheleakageaccidenthasbeenreleasedradically

5、．Keywords：converter；trunnionring；simulation；1eakageaccident；FEM；transformation转炉托圈是转炉的重要承载和传动部件，在水事故频发，影响了转炉正常生产，经多次原位焊工作过程中托圈除承受炉体、钢液及炉体附件的接维护未见效果。因此2010年6月正式委托中静载荷、冲击载荷和传递倾动力矩外，还承受频繁冶南方工程技术有限公司及武汉科技大学对此问的启、制动产生的惯性负荷，以及来自炉体、钢水题进行分析，并提出改造方案。罐、烟罩及喷溅物的热辐射。武汉钢铁股份有限本文通过大型有限

6、元分析软件ANSYS对转公司炼钢总厂三分厂(以下简称武钢三炼钢)从德炉托圈受力进行了仿真计算，得到了托圈整体应国德马克公司引进2套250t转炉，炉体与托圈力分布，并根据分析结果对托圈实施了合理的修采用柔性螺栓连接方式，自1996年6月投产以复性改造_1j。来，柔性螺栓连接方式的转炉显示出了运行平稳1转炉托圈装置的良好特点，然而，由于原设计的托圈比较单薄，且转炉经常超负荷运转，1号转炉托圈于2005年转炉主要由转炉炉体、托圈、悬挂装置、轴承5月第一次出现裂纹漏水，此后托圈外腹板上水装配等组成，托圈起支撑作用，图1圈出部位为裂配管及氩气配

7、管耳孔多次出现裂纹，导致托圈漏纹部位。在倾动机构作用下，托圈带动转炉本体作者简介：黄俊(1984一)，男，中冶南方工程技术有限公司炼钢分公司，工程师，硕士，从事冶金设备开发与设计工作。·64·炼钢第3()卷可完成360。旋转。武钢三炼钢转炉悬挂采用柔流换热(折算成对流系数h)进行计算，此部分性螺栓联接方式，分为水平和垂直柔性螺栓，共适用传热学第三类边界条件，对流系数为复合20束相对耳轴对称分布于炉体出钢侧和出渣侧。对流系数(+hf)。为叙述方便，作如下约定：转炉垂直，托圈水平，称2．4转炉托圈热结构耦合分析之为0。位置；炉体水平，出钢

8、口朝下，托圈垂直，结构分析的约束为：1)在长耳轴轴承支承处，称之为一90。位置。施加3个平动方向的约束；2)在短耳轴(游动端耳轴)轴承支承处，施加耳轴径向方向的约束。结构分析时转炉系统的载荷如下：1)转炉本体的重力，通过