为改善托圈受载状态采取的措施

为改善托圈受载状态采取的措施

       托圈的变形与减少变形的措施 托圈是一个承载件，既受弯曲又受扭转的封闭薄壁圆环，并承受着很大热负荷，对托圈各部实测数值如图 所示。在托圈的耳轴两侧温度较低，而与其成90° 处的出钢 加料侧温度较高，在同一断面上上盖板温度高，下盖板温度低;内腹板温度高而外腹板温度低。由于这些温差的存在，所以使托圈产生相当大的热应力，加之它又是一个承载件，承受着弯曲和扭转机械负荷，因此其应力状态相当复杂，这些应力值若超过材料屈服限，就会使托圈产生变形甚至裂纹。从实践得知，裂纹往往发生在托圈的加强部分，故设计托圈时，应使结构断面变化趋于均匀，避免急剧变化，并设法消除结构对热膨胀的限制，从而使托圈应力减少到最低程度。为改善托圈受载状态，可对结构进行下列改进。

　　1)耳轴座结构的改进 耳轴座相对托圈其它部分，可认为其刚度是无穷大的，这种急剧的刚度变化，会造成很大的局部应力，甚至产生裂纹，为此应设法减缓其刚度急剧变化的程度。陶粒回转窑为改进后的结构。改进后的耳轴座采用叉形结构， 因此在耳轴座与托圈腹板焊结处的断面不会出现急剧的变化， 这是降低局部过大应力一种很好的办法。我国300t 转炉上采用的双叉形耳轴座型式。其中间凸起与托圈横隔板焊结， 以增强其强度与刚度。采用在耳轴座附近安放筋板的办法来藏缓耳轴座与托圈焊结处断面的过渡。

　　2) 采用水冷托圈 采用水冷托圈对降低托圈热应力十分有效， 目前国外在大吨位转炉上已广为采用。图 为某厂转炉托圈采用水冷前后温度实测值和热应力计算值。它表明进行水冷后托圈表面温度下降100-150℃ ， 而热应力下降了三分之一左右。托圈水冷主要有两种型式， 冷却水经一端耳轴输入， 流经封闭断面的托圈， 从另端耳轴流出， 这是直接水冷型式， 如图 所示。另一种型式是在托圈的上盖板和内腹板的内表面或外表面上，并排设置冷却水管进行冷却。