高炉铜冷却壁水管热应力分析

• 作者: 刘东东 刘奇 牛建平 程树森
• 来源期刊: 重庆大学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 高炉 铜冷却壁 热应力 水管 变形
• 年，卷（期）: 2015,（2）
• 页码范围: 17-24
• 页数: 8页
• 分类号: TF572
• 语种: 中文

摘要

针对高炉内普遍出现的铜冷却壁水管断裂问题，以热结构耦合分析为手段，研究了铜冷却壁水管所受约束对其热应力分布的影响。通过建立铜冷却壁热应力数学模型，对比分析了铜冷却壁水管受不同约束作用下的热变形行为及热应力变化。计算结果表明，铜冷却壁水管末端为自由或受固定约束时，水管根部相对于其他位置产生较大热应力。但水管末端为自由时，水管根部等效应力仅45 MPa，低于纯铜的屈服强度；水管末端受到固定约束时，水管根部等效应力达到272 MPa，超过纯铜的屈服强度。水管之间应采用柔性连接。水管受到炉壳开孔约束时，其最大等效应力为600 MPa，远超过纯铜材料的屈服强度。铜冷却壁极限工作温度下水管末端产生最大位移，约为1．73 mm，考虑到安装误差等因素的影响，炉壳开孔直径应为120 mm。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	程树森	北京科技大学冶金与生态工程学院	132	841	16.0	22.0
2	刘奇	北京科技大学冶金与生态工程学院	8	27	3.0	5.0
3	牛建平		7	22	3.0	4.0
4	刘东东		4	13	2.0	3.0