炉壳的受载特点和炉壳的变形
转炉炉壳是一个倾转的容器,属薄壳结构。它具有重载、倾动和高温的特点,工作时不仅承受静的和动的机械应力负荷,还承受热应力负荷,这两种负荷在炉壳上产生有三种应力:由机械负荷产生的应力转炉炉壳承受着炉料和炉衬的重量,实践说明,炉体总重远比炉子额定容量大,例如120t转炉,炉体总重715t ,对于容量为400t 的大型转炉,炉体总重竟达1500t 以上。重锤破在炉子倾动时, 对炉子又施加巨大的倾动力矩。这些静载荷都由炉壳承受着, 于是炉壳上面产生了静的机械应力, 随着炉子的倾动, 机械应力不断发生变化。
有人认为, 炉壳变形主要原因是由于炉衬热膨胀而产生的内压力所造成, 炉壳钢板在以上的高温下承受着炉衬内膨胀压力, 这就使炉壳钢板的应力超过设计所允许应力,因而产生高温蠕变变形, 图为炉壳变形与裂损情况。图 为局部过热使得炉壳产生鼓包变形, 严重时会使炉壳烧穿, 为炉身不均匀变形情况。这是由于炉子在出钢、 倒渣时受到钢水包和渣罐反射回来的大量热辐射的作用使得这方向炉壳温度更高, 热变形更严重, 因而形成椭圆形变形, 其长轴在出钢 装料侧, 而短轴在耳轴方向。炉帽由于受到钢液、 渣及烟罩的辐射热, 以及炉口喷溅物的热作用和烧蚀, 它的变形或损坏较之炉身更为严重, 常见的炉帽变形形式。特别应该注意的是, 在热应力高的地方, 如果有阻碍其变形的结构(例如局部加强筋) 就可能在该处产生断裂。