炼铁工艺炉壳体结构技术标准

重力除尘器与粗煤气管道专项规范

8 重力除尘器

8.1 设计

8.1.1 重力除尘器壳体可分为五段式和三段式(图8.1.1),上锥段与高炉下降管应相连,下竖段的环形支座可采用螺栓与框架环梁相连。
图8.1.1 重力除尘器壳体结构示意图
图8.1.1 重力除尘器壳体
1-上锥段;2-上竖段;3-中锥段;4-下竖段;5-下锥段;6-三段式上锥段;7-三段式竖段;8-三段式下锥段
8.1.2 重力除尘器壳体各段的厚度可按下列公式确定:
1 上锥段厚度:
t = 1.55D + 9 (8.1.2-1)
2 上竖段厚度:(原文未提供具体公式,按标准原文呈现)
3 中锥段厚度:(原文未提供具体公式,按标准原文呈现)
4 下竖段厚度:
t = 1.00D + 8 (8.1.2-4)
5 下锥段厚度:
t = 1.25D + 7 (8.1.2-5)
6 三段式上锥段厚度:
t = 1.10D + 10 (8.1.2-6)
7 三段式竖段厚度:
t = 0.20D + 19 (8.1.2-2)
8 三段式下锥段厚度:
t = 1.10D + 6 (8.1.2-7)
式中:t——壳体钢板厚度(mm);D——壳体的内直径(m),当为圆锥壳时,采用大端直径。
8.1.3 单独分析重力除尘器壳体结构时,应计算下降管传来的荷载及盲板力。
8.1.4 重力除尘器壳体结构计算时,宜采用大型有限元程序,建立上升管、五通球、下降管和重力除尘器壳体及框架的空间实体模型,并应根据生产过程中可能同时作用的荷载,对壳体结构进行弹性计算分析,当量应力的许用极限值应符合下列规定:
1 壳体结构连续部位中面当量应力的许用极限值应取 1.0Sₘᵗ,内、外表面当量应力的许用极限值应取 1.5Sₘᵗ。
2 壳体结构不连续部位中面当量应力的许用极限值应取 1.5Sₘᵗ,内、外表面当量应力的许用极限值应取 3.0Sₘᵗ。
8.1.5 旋风除尘器壳体的结构设计可按本标准的规定执行。

8.2 构造

8.2.1 除尘器壳体转折处的连接应圆弧过渡。
8.2.2 除尘器壳体框架的支柱不应少于4根,环形支座宜设置在除尘器下竖段下部。
8.2.3 除尘器壳体的钢板对接焊接时,接头形式应符合本标准第6.1.4条的规定。
8.2.4 除尘器壳体与下降管、荒煤气管道连接部位的钢板宜加厚,并宜沿管道周围设置加劲肋加强。

9 粗煤气管道

9.1 设计

9.1.1 粗煤气管道可由上升管、下降管、五通球或三通管组成。粗煤气管道(图9.1.1-1、图9.1.1-2)应按压力管道设计。
图9.1.1-1 煤气上升管五通球、下降管壳体示意图
图9.1.1-1 煤气上升管五通球、下降管壳体
1-上升管;2-五通球;3-下降管
图9.1.1-2 煤气上升管、三通管、下降管壳体示意图
图9.1.1-2 煤气上升管、三通管、下降管壳体
1-上升管;2-三通管;3-下降管
9.1.2 上升管、三通管、下降管的结构设计除应符合本标准外,尚应符合现行国家标准《工业金属管道设计规范》GB 50316和《压力管道规范 工业管道 第3部分:设计和计算》GB/T 20801.3的有关规定。
9.1.3 煤气上升管和下降管内径应符合工艺要求,壳体厚度可按下列公式计算:
1 上升管厚度:
t = 5.00D + 5 (9.1.3-1)
2 下降管厚度:
t = 1.50D + 12 (9.1.3-2)
式中:t——壳体钢板厚度(mm);D——壳体的内直径(m),当为圆锥壳时,采用大端直径。
9.1.4 煤气下降管的挠度容许值,可按下式计算:
[v_T] = L / 800 (9.1.4)
式中:[v_T]——煤气下降管的挠度容许值(mm);L——下降管的跨度,采用水平投影尺寸(mm)。
9.1.5 五通球壳体内径应符合冶炼工艺要求,壳体厚度可按下式计算:
t = 5.00D + 12 (9.1.5)
式中:t——壳体钢板厚度(mm);D——壳体的内直径(m)。
9.1.6 五通球壳体结构计算时,宜采用大型有限元程序,建立上升管、五通球、下降管和除尘器壳体及框架的空间实体模型,并应根据生产过程中可能同时作用的荷载,对壳体进行弹性计算分析,当量应力的许用极限值应符合下列规定:
1 壳体结构连续部位中面当量应力的许用极限值应取 1.0Sₘᵗ,内、外表面当量应力的许用极限值应取 1.5Sₘᵗ。
2 壳体结构不连续部位中面当量应力的许用极限值应取 1.5Sₘᵗ,内、外表面当量应力的许用极限值应取 3.0Sₘᵗ。

9.2 构造

9.2.1 煤气上升管下部应在炉顶平台处设固定支座。
9.2.2 下降管与五通球及除尘器壳体连接处宜沿管道周围设置加劲肋加强。
9.2.3 上升管与五通球或三通管、下降管与五通球或三通管以及下降管与除尘器壳体连接处的管壁应加厚,厚度宜为相邻较薄管壁厚度的1.2倍~1.5倍。
9.2.4 上升管、下降管和三通管壳体的钢板对接焊接时,接头形式应符合本标准第6.1.4条的规定。
9.2.5 上升管、三通管、下降管的构造要求除应符合本标准外,尚应符合现行国家标准《工业金属管道设计规范》GB 50316和《压力管道规范 工业管道 第3部分:设计和计算》GB/T 20801.3中的有关规定。
9.2.6 五通球壳体结构分带(图9.2.6)时,赤道带的钢板不宜拼接。赤道带与上下极带钢板的对接焊缝应采用T形交叉,交叉点的间距不应小于100mm。
图9.2.6 五通球壳体结构分带示意图
图9.2.6 五通球壳体结构分带
1-上升管;2-下极带;3-赤道带;4-上极带;5-下降管;6-放散管