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轉(zhuǎn)爐新爐型爐殼由爐頂上錐段、爐身圓柱直線段、下錐段及球形底部等四段組成，為減少應(yīng)力集中，中間還有圓弧過渡段。爐殼鋼板材料為新研制成功的轉(zhuǎn)爐鋼。轉(zhuǎn)爐三點(diǎn)成120°夾角支撐于托圈上，爐殼外壁在支撐部位處都有加強(qiáng)筋板結(jié)構(gòu)，以提高其支撐強(qiáng)度。爐殼鋼板的主要材料參數(shù)為：屈服極限，斷裂極限，轉(zhuǎn)爐爐殼整體進(jìn)行三維空間有限元分析，采用三維四面體單元進(jìn)行有限元網(wǎng)格劃分。
有限元計(jì)算規(guī)模：節(jié)點(diǎn)總數(shù)為18766，三維四面體單元總數(shù)為56220，總自由度數(shù)為562980，全局計(jì)算坐標(biāo)系那的規(guī)定如下：坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)定為轉(zhuǎn)爐爐殼中心對稱軸上爐底球缺的球心處，X軸作為截面線，位于爐殼法蘭盤夾角為120°的兩個圓孔的對稱截面內(nèi)，X軸構(gòu)成水平面，軸沿著中心對稱軸，向上為正；那軸構(gòu)成右手坐標(biāo)系。爐殼外壁的法蘭圓盤中的三個圓孔為軸向完全固定，其余方向自由；爐殼底部中心點(diǎn)，由于對稱性的變形要求，該處只有軸向自由，其余方向完全約束固定住，爐殼的其它各點(diǎn)均自由。
爐殼外壁的法蘭圓盤中的三個圓孔為軸向完全固定，其余方向自由，爐殼底部中心點(diǎn)，由于對稱性的變形要求，該處只有軸向自由，其余方向完全約束固定住，爐殼的其它各點(diǎn)均自由。機(jī)械荷載主要考慮的機(jī)械荷載為耐火材料的重量，爐殼的自重及鋼水的重力作用。爐殼自重，鋼水液面距底部高度。溫度荷載由于爐殼結(jié)構(gòu)本身的溫度分布不均及爐殼內(nèi)外壁的溫差產(chǎn)生的爐殼內(nèi)應(yīng)力，簡稱為溫度荷載產(chǎn)生的溫度應(yīng)力。
有限元分析采用的爐殼外壁的溫度分布是實(shí)測的溫度數(shù)據(jù)，爐殼內(nèi)壁的溫度分布是用有限元法計(jì)算爐體溫度場得到的，熱膨脹壓力由于爐襯耐火材料承受的溫度及熱膨脹系數(shù)與爐殼有較大的差異，因此，爐襯耐火材料與爐殼的熱膨脹變形不一致，從而產(chǎn)生爐襯對爐殼內(nèi)壁的熱膨脹壓力。但爐襯耐火材料之間有環(huán)向和徑向間隙，而且耐火材料與爐殼之間也有徑向間隙，還有軸向的錯動，情況比較復(fù)雜，未知的因素很多，難以測定。為此，采用計(jì)算公式來計(jì)算其熱膨脹壓力。將轉(zhuǎn)爐新爐型爐殼的相應(yīng)數(shù)據(jù)代入公式，可得到爐帽圓錐殼的熱膨脹壓力爐身圓筒殼的熱膨脹壓力。
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