渣盤是轉(zhuǎn)爐煉鋼后用來盛放鋼渣的設(shè)備，渣盤在使用過程中，存在側(cè)壁裂紋、側(cè)壁內(nèi)凹上拱、底部凹陷及耳軸裂紋等損壞形式，并且修復(fù)困難，據(jù)統(tǒng)計(jì)，某企業(yè)年使用報(bào)廢達(dá)19個(gè)，壽命較短。由于渣盤是鑄造結(jié)構(gòu)，鑄造時(shí)一次成品率較低，且異地鑄造存在運(yùn)輸成本和存儲(chǔ)成本。因此，生產(chǎn)中需要一種制造方便、成本較低、壽命較高、修復(fù)方便的新渣盤。為了設(shè)計(jì)新渣盤，本文主要做了以下三個(gè)方面工作：鑄造渣盤損壞形式與其熱應(yīng)力的關(guān)系研究、焊接渣盤設(shè)計(jì)及焊接應(yīng)力分析、焊接渣盤熱應(yīng)力及其熱疲勞分析。鑄造渣盤損壞形式與其熱應(yīng)力關(guān)系研究部分，從渣盤工作流程分析確定渣盤工況，使用ANSYS Workbench軟件模擬計(jì)算了鑄造渣盤在平置工況與起吊工況在重力作用下的結(jié)構(gòu)應(yīng)力，結(jié)合渣盤實(shí)際工作條件模擬了渣盤在工作中的溫度場(chǎng)，并且采用間接法，在溫度場(chǎng)基礎(chǔ)上求解了熱應(yīng)力，確定了鑄造渣盤損壞形式主要是熱應(yīng)力作用形成。設(shè)計(jì)了兩種焊接渣盤：普通焊接渣盤與框架式焊接渣盤。從焊接工藝及材料參數(shù)確定了模擬焊接應(yīng)力的載荷，對(duì)普通焊接渣盤的三種不同焊接工藝方案進(jìn)行了焊接應(yīng)力分析，對(duì)比分析后，確定普通焊接渣盤在先焊接筋板及耳軸，最后再組合焊接，這種方案應(yīng)力最小。框... 

【文章來源】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

渣盤實(shí)體圖

用壽命及安全性都存在著一定程度的缺陷，也因此造成了資源浪費(fèi)，以及用戶及企業(yè)的成本損失。圖1.2 鑄造渣盤損壞形式目前渣盤成品率依然較低，渣盤會(huì)不同程度地出現(xiàn)局部裂紋和盤體損傷，時(shí)常需要對(duì)渣盤進(jìn)行裂紋修補(bǔ)，這極大程度上拖延了生產(chǎn)工期，而且造成原料浪費(fèi)及成本損失。渣盤使用過程中的破壞形式如圖 1.2 所示，其中 A 圖為側(cè)壁裂紋，裂紋出現(xiàn)部位與現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中渣盤在裝滿高溫爐渣后測(cè)量得到的最高溫度位置相同，可以推測(cè)，側(cè)壁裂紋與高溫引起的熱應(yīng)力有關(guān)；B 圖為底部凹陷，底部在整個(gè)工作過程中，先要受到高溫鋼水的沖刷，最開始的溫差最大，推測(cè)底部凹陷由與溫度過高，熱應(yīng)力過高，強(qiáng)度失效破壞，而且筋板的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不夠合理所致。因此在焊接件設(shè)計(jì)過程中

式形成原因。在分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)新渣盤，新渣盤設(shè)計(jì)過程中避免或減小鑄造渣盤損壞形成的原因，分析新渣盤應(yīng)力等，優(yōu)化結(jié)構(gòu)，完成設(shè)計(jì)。圖1.3 焊接式渣罐1.3 選題背景和研究方法及內(nèi)容1.3.1 選題的背景隨著國(guó)內(nèi)冶金行業(yè)的快速發(fā)展，生產(chǎn)規(guī)模不斷加大，運(yùn)營(yíng)成本降低，生產(chǎn)附加值提高的行業(yè)需求大環(huán)境下，越來越多的鋼鐵冶金生產(chǎn)單位的渣盤產(chǎn)品也隨市場(chǎng)變化調(diào)整，呈現(xiàn)出小成本大功效的產(chǎn)品勢(shì)頭。當(dāng)今，單爐體公稱容量呈超大型、高穩(wěn)定性、高安全性和低成本發(fā)展趨勢(shì)，而盛渣和盛液態(tài)水罐體或盤體的容積和重量也在呈大型化。重量不等的各類大型鑄鋼類渣盤逐漸增多，而有些用戶的盛渣器只有個(gè)別尺寸或結(jié)構(gòu)的示意圖，還需進(jìn)行二次設(shè)計(jì)，開發(fā)各種類型鋼渣盛放體是當(dāng)務(wù)之急，為了保證大型及超大型的盛渣體設(shè)計(jì)合理化、實(shí)用安全程度提升和投產(chǎn)報(bào)廢率降低，相關(guān)參數(shù)化設(shè)計(jì)和模擬校核等技術(shù)隨之快速的發(fā)展并成熟起來。以我國(guó)多年冶金發(fā)展過程中所積累起來的豐富設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3597302