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熱風爐管道三岔口區域破損分析

熱風爐是煉鐵中一種重要的熱轉化設備。隨著煉鐵技術的不斷提高,熱風爐的風溫在實踐生產中也有所提高。許多熱風爐的熱風管都存在管殼溫度過高、發紅、變形、脫磚甚至開裂、漏氣等問題。


熱風管道損壞首要會集在熱風出口、管道岔口和管道波紋補償器區域。這些區域受力相對復雜,管道發紅易損,是管道的薄弱環節。這些事端的首要原因是熱風管道的特別工況、規劃不合理、耐久性和施工不到位。


熱風管道是一組高溫高壓管道,風溫1100~1350℃,風壓0.3~0.6mpa(表壓)。工作層耐火磚平均溫度可達1000~1300℃,管殼正常溫度在80~150℃之間。根據材料的線脹大系數和使用溫度,每米工作層耐火磚的脹大量約為6mm,每米管殼的脹大量約為1.2mm。熱風管接受如此高的內壓,在管道封頭、不對稱開口、管道彎頭號有阻撓氣流趨勢的當地會產生盲板力。以2650m3高爐熱風管為例,熱風壓力為~0.37mpa,熱風支管直徑為1500mm,管殼內徑為2440mm;熱風總管直徑為1800mm,管殼內徑為2740mm;熱風支管盲板力可達1730kn,熱風總管盲板力可達2180kn。


目前,熱風管系統規劃中的熱風垂直管作為固定點,在熱風管上設置了跨過一切熱風支管的全長拉桿,其余支架為滑動支架。理論上,假設每個支管的工作條件相同,這種設置是可行的。然而,在實踐使用過程中,熱風爐的燃燒和交替,各支管的工作條件和應力改變不同,導致熱風管上波紋補償器的無序和紊亂。熱風管垂直連接到支管上,熱風管的無序和紊亂會導致個別熱風管的水平變形過大,磚襯會被擠壓損壞。