GB/T 50567-2022 炼铁工艺炉壳体结构技术标准

UDC

中华人民共和国国家标准

GBT50567—2022

炼铁工艺炉壳体结构技术标准

Technicalstandardforshellstructureof

ironmakingfurnace专用

人人文库

20220501发布20220105实施

中华人民共和国住房和城乡建设部

联合发布

国家市场监督管理总局

中华人民共和国国家标准

炼铁工艺炉壳体结构技术标准

Technicalstandardforshellstructureof

ironmakingfurnace

GB/T50567—2022

主编部门中国冶金建设协会

：

批准部门中华人民共和国住房和城专用乡建设部

：

施行日期年月日

：202251

人人文库

中国计划出版社

2022北京

中华人民共和国国家标准

炼铁工艺炉壳体结构技术标专用准

GB/T50567—2022

☆

中国计划出版社出版发行

网址

：

地址北京市西城区木樨地北里甲号国宏大厦座层

：11C3

邮政编码电话发行部

：100038：（010）63906433（）

北京市科星印刷有限责任公司印刷

印张千字

850mm×1168mm1/325.5139

年月第版年月第次印刷

202221202221

☆

人人文库统一书号

：155182·0834

定价元

：33.00

版权所有侵权必究

侵权举报电话

：（010）63906404

如有印装质量问题请寄本社出版部调换

，

中华人民共和国住房和城乡建设部公告

2022年第6号

住房和城乡建设部关于发布国家标准

炼铁工艺炉壳体结构技术标准的公告

《》

现批准炼铁工艺炉壳体结构技术标准为国家标准编号为

《》专用，

自年月日起实施原国家标准炼

GB/T50567-2022，202251。《

铁工艺炉壳体结构技术规范同时废止

》（GB50567-2010）。

本标准在住房和城乡建设部门户网站

（）

公开并由住房和城乡建设部标准定额研究所组织中国计划出版

，

社有限公司出版发行

。

中华人民共和国住房和城乡建设部

人人文库2022年1月5日

前言

本标准是根据住房和城乡建设部年工程建设规范和标

《2019

准编制及相关工作计划的通知建标函号的要求由中

》（〔2019〕8），

冶赛迪工程技术股份有限公司会同有关单位共同编制完成的

。

本标准在修订过程中标准编制组开展了多项专题研究进行

，，

了大量的调查分析总结了近十年来我国壳体结构设计施工和生

；、

产使用的实践经验吸纳了近年来的科研成果与国外先进的标准

；；

规范进行了比较与国内外相关的标准规范进行了协调并借鉴了

；，

有关的国家标准在此基础上以多种方式广泛征求了有关单位的

。专用

意见经反复讨论修改最后经审查定稿

，、，。

本标准的主要技术内容是总则术语基本规定荷载材料

：、、、、、

高炉热风炉重力除尘器粗煤气管道施工等

、、、、。

本标准修订的主要技术内容是

：

将原第章和第章修改为第章第章原第章第

1.676～9，8、

章和第章合并为第章

91010；

补充并调整了术语删除了符号

2.，；

以第四强度理论屈服准则确定当量应力

3.；

修订了许用应力取值原则

4.；

调整人人文库了壳体钢材选用规定

5.；

调整了壳体厚度计算公式

6.；

修正了热风炉壳体炉缸段与基础连接锚栓的计算公式并

7.，

调整了相关的构造要求

；

调整了壳体开孔面积和孔洞之间的净距要求

8.；

取消了热风炉壳体炉缸段与环板的形连接方式

9.T；

增加了重力除尘器壳体支承结构的构造要求

10.；

·1·

明确规定了粗煤气管道按照压力管道设计的要求

11.；

调整了壳体焊缝无损检测应遵循的标准及合格等级

12.。

本标准由住房和城乡建设部负责管理由中国冶金建设协会

，

负责日常管理由中冶赛迪工程技术股份有限公司负责具体技术

，

内容的解释执行过程中如有意见或建议请寄送中冶赛迪工程技

。，

术股份有限公司国家标准炼铁工艺炉壳体结构技术标准管理组

《》

地址重庆市渝中区双钢路号邮编邮箱

（：1；：400013；：kjglbgg@cis-

）。

本标准起草单位中冶赛迪工程技术股份有限公司

：

中冶建筑研究总院有限公司

西安建筑科技大学

重庆大学

中冶京诚工程技术专用有限公司

上海宝冶集团有限公司

山东省冶金设计院股份有限公司

太原钢铁集团公司

武钢中冶工业技术服务公司

佐敦涂料张家港有限公司

（）

中国十九冶集团有限公司

宝钢湛江钢铁有限公司

宝山钢铁股份有限公司

中冶南方工程技术有限公司

本标准人人文库主要起草人员李书本李胜段斌李成智

：

钟炜辉聂诗东国忠岩曾凡峰

张雪晶陈帅陈荣林董经付

向红宇蒋正春田敏弋晓锋

陈炯方瑶婧陈佑明林祥海

郝际平崔佳卢立香尹登科

彭钟赵敬宇邓玉孙赵贺

·2·

陈建荣赵文周利清

本标准主要审查人员郭启蛟胡朝晖苏明周傅彦青

：

戴国欣王骏涛李树彬罗福盛

唐洪志苏威

专用

人人文库

·3·

目次

总则…………………

1（1）

术语…………………

2（2）

基本规定…………………

3（5）

荷载…………………

4（7）

荷载分类和荷载效应组合………………

4.1（7）

壳体荷载………………

4.2（7）

材料…………………

5（9）

钢材……………………

5.1专用（9）

连接材料………………

5.2（10）

设计指标………………

5.3（12）

高炉…………………

6（15）

一般规定………………

6.1（15）

设计……………………

6.2（15）

构造……………………

6.3（18）

热风炉……………………

7（21）

设计……………………

7.1（21）

构造……………………

7.2（28）

重力除尘人人文库器………………

8（31）

设计……………………

8.1（31）

构造……………………

8.2（32）

粗煤气管道………………

9（34）

设计……………………

9.1（34）

构造……………………

9.2（36）

施工…………………

10（37）

·1·

一般规定………………

10.1（37）

壳体制作………………

10.2（37）

壳体检验………………

10.3（44）

壳体运输………………

10.4（45）

壳体安装………………

10.5（45）

壳体焊接………………

10.6（48）

焊缝质量检验…………

10.7（51）

壳体涂装………………

10.8（52）

整体气密性试验………

10.9（53）

竣工验收……………

10.10（54）

附录耐高温涂料涂层配套………………

A（55）

附录壳体结构用钢板……

B（56）

附录高炉壳体结构全焊透坡口形状和尺寸……………

C专用（62）

附录内燃式热风炉壳体结构全焊透坡口形状

D

和尺寸………………

（67）

附录外燃式热风炉蓄热室壳体结构全焊透坡口形状

E

和尺寸………………

（70）

附录混风室壳体结构全焊透坡口形状和尺寸…………

F（74）

附录顶燃式热风炉壳体结构全焊透坡口形状

G

和尺寸………………

（75）

本标准用词说明………………

（76）

引用标准名录…………………

（77）

附条文说明…………………

：人人文库（79）

·2·

Contents

………

1Generalprovisions（1）

……………………

2Terms（2）

………

3Basicrequirements（5）

………

4Loads（7）

………………

4.1Classificationandeffectcombinationofload（7）

…………

4.2Loadsonshell（7）

……………………

5Material（9）

…………

5.1Structuralsteel专用（9）

……

5.2Connectingmaterial（10）

……………

5.3Designindex（12）

……………

6Blastfurnace（15）

……

6.1Generalrequirements（15）

…………………

6.2Design（15）

………………

6.3Structure（18）

…………

7Hot-blaststove（21）

…………………

7.1Design（21）

………………

7.2Structure（28）

人人文库…………

8Gravityde-duster（31）

…………………

8.1Design（31）

………………

8.2Structure（32）

…………

9Rawgaspipeline（34）

…………………

9.1Design（34）

………………

9.2Structure（36）

……………

10Construction（37）

·3·

…………………

10.1Generalrequirements（37）

………

10.2Shellconstruction（37）

………

10.3Shellinspection（44）

……

10.4Shelltransportation（45）

………

10.5Shellinstallation（45）

…………

10.6Shellwelding（48）

……………

10.7Qualityinspectionofwelding（51）

…………

10.8Shellcoating（52）

……

10.9Overallleakagetest（53）

……

10.10Take-overinspectionandacceptance（54）

…

AppendixAHeatresistantcoatingkit（55）

………………

AppendixBSteelplateforshellstructure（56）

AppendixCShapesandsizesofcompletely-专用penetrated

………

grooveforblastfurnaceshellstructure（62）

AppendixDShapesandsizesofcompletely-penetrated

grooveforinternal-combustionhotstove

………………

shellstructure（67）

AppendixEShapesandsizesofcompletely-penetrated

grooveforregenerativechamberofexternal

………

combustionhotstoveshellstructure（70）

AppendixFShapesandsizesofcompletely-penetrated

grooveformixingchambershell

………

人人文库structure（74）

AppendixGShapesandsizesofcompletely-penetrated

groovefortop-combustionhotstoveshell

………

structure（75）

…

Explanationofwordinginthisstandard（76）

……

Listofquotedstandards（77）

………

Addition：Explanationofprovisions（79）

·4·

1总则

1.0.1为规范炼铁工艺炉壳体结构的设计与施工做到技术先

，

进经济合理安全适用和确保质量制定本标准

、、，。

1.0.2本标准适用于新建改建和扩建的有效容积为3

、1000m～

3级的高炉热风炉重力除尘器粗煤气管道壳体的结构设

5000m、、、

计与施工

。

1.0.3炼铁工艺炉壳体结构的设计与施工除应符合本标准外尚

，

应符合国家现行有关标准的规定

。专用

人人文库

·1·

2术语

2.0.1高炉

blastfurnace

一种在高温高压下将含铁原料连续还原成生铁的冶金专用窑

炉是当代炼铁生产的主体设备用钢板作炉壳壳内安装冷却设

，。，

备并砌筑耐火材料内衬或壳外安装夹壳式冷却设备并在壳内砌筑

耐火材料内衬高炉本体自上而下分为封罩炉喉炉身炉腰炉

。、、、、

腹炉缸部分

、6。

2.0.2热风炉

hotblaststove

将经鼓风机鼓入的冷风加热到一定的温度专用并送往高炉的热动

力设备热风炉系统由热风炉组及外部燃烧送风系统管道阀门

。、

等工艺设施组成通过对热风炉组内不同热风炉进行交替的燃烧

，

蓄热送风放热的换炉操作实现对高炉的连续供风热风炉本体

、，。

为内部衬有耐火及隔热材料的承压钢结构壳体热风炉本体内砌

。

筑有蓄热室燃烧室及燃烧器等耐材结构

、。

2.0.3除尘器

de-duster

用来脱除高炉煤气中所含粗粒粉尘的工艺设施一般有重力

。

除尘器旋风除尘器等典型结构形式

、。

2.0.4粗煤气管道

rawgaspipeline

导出高炉冶炼反应所产生的高炉煤气将煤气送往煤气净化

人人文库，

设施的大型煤气管道由上升管下降管五通球或三通管组成

。、、。

2.0.5一代炉役

campaignlife

高炉从点火投产到停炉大修期间的实际运行年限是壳体结

，

构设计规定的结构或构件按预定目的使用的年限

。

2.0.6壳体结构

shellstructure

中面为曲面且厚度t远小于最小曲率半径R和平面尺寸的片

·2·

状结构可分为薄壳和中厚壳炼铁工艺炉壳体结构的厚度与中

，。

面最小曲率半径之比小于属薄壳结构

1/50，。

2.0.7当量应力

equivalentstress

由第四强度理论定义的用作任意应力状态下强度判据的组合

应力

。

2.0.8许用应力

allowablestress

当量应力的许用极限在工程结构设计中允许材料承受的最

。

大应力值

。

2.0.9弹性分析

elasticanalysis

按弹性失效准则分析结构内力及位移

。

2.0.10弹塑性分析

elastic-plasticanalysis

按材料塑性特征计算给定荷载下结构状态的方法

。

2.0.11焊接

welding专用

通过电弧或气体火焰等加热并有时加压用填充或不用填充

，

材料使被连接焊件达到原子或分子结合状态的连接方式

。

2.0.12焊接工艺

weldingprocess

制作焊件中所有与焊接工艺作业指导书相关的加工方法和实

施要求包括焊接准备材料选用焊接方法选定焊接参数操作

，、、、、

要求等

。

2.0.13焊接工艺评定

weldingprocessevaluation

为验证拟定焊接工艺正确性的试验过程及结果评价

。

2.0.14蝶形封头

dishedhead

由中心人人文库具较大半径的球冠与周边较小半径的环壳以及一圆筒

体直径段组成

。

2.0.15预组装

pre-assembly

为满足检验壳体安装质量要求而进行的组装

。

2.0.16壳体组装

shellassembly

在安装工地起重机械工作范围内的平台上将分块壳体组装

，

成整圈并焊接的工序

。

·3·

2.0.17壳体安装

shellinstallation

利用起重机械将壳体安装到指定位置的统称

。

2.0.18间隙

gap

壳体组对时两钢板间的距离

，。

专用

人人文库

·4·

3基本规定

3.0.1壳体结构设计时应根据工程实际情况选用材料结构方

，、

案焊缝质量等级和构造措施并应满足工艺制作安装和生产过

、，、、

程中的强度和刚度要求

。

3.0.2在正常使用情况下高炉一代炉役的工作年限不应低于

，

年热风炉等的工作年限应满足高炉二代炉役的要求

15；。

3.0.3壳体结构设计应根据炼铁工艺特点与炉容级别综合考虑

，

荷载性质材料供应开孔形状制作安装施工条件等因素选择

、、、、、，

合理的结构形式节点构造及连接方式

、。专用

3.0.4壳体结构设计时应以第四强度理论屈服准则确定当量应

，

力荷载的作用效应采用标准组合各部位的当量应力不应大于

。，

所规定的许用极限值

。

3.0.5壳体结构应进行整体弹性应力分析当整体弹性应力分

。

析不满足要求时尚应进行局部弹塑性应力分析使用时需要控

，。

制变形的壳体结构应计算变形

，。

3.0.6壳体结构的焊接应符合国家现行标准现场设备工业管

《、

道焊接工程施工规范钢结构焊接规范和

》GB50236、《》GB50661

压力容器焊接规程的有关规定并应符合本标准

《》NB/T47015，

第章的规人人文库定

10。

3.0.7壳体结构的对接形对接与角接组合焊缝应焊透焊缝

、T，

质量等级应符合下列规定

：

1高炉热风炉五通球壳体结构的对接焊缝应为一级

、、。

2下降管壳体结构的横向对接焊缝应为一级纵向对接焊缝

，

应为二级

。

3其他壳体结构的对接焊缝应为二级

。

·5·

4要求焊透的形对接与角接组合焊缝应为二级

T。

3.0.8壳体结构的除锈与涂装应符合下列规定

：

1钢板表面的除锈等级应符合现行国家标准涂覆涂料前钢

《

材表面处理表面清洁度的目视评定第部分未涂覆过的钢

1：

材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等

级的有关规定高炉热风炉重力除尘器粗煤

》GB/T8923.1。、、、

气管道壳体结构内表面除锈等级应为外表面应为1高

Sa2，Sa2，

2

炉和热风炉底板应为现场焊缝涂层损伤处以及现场制作

Sa1。、

的零星小构件除锈等级应为

St3。

2高炉热风炉粗煤气管道壳体内表面不应涂底漆待安装

、、，

完毕后应根据工艺要求喷涂专用防腐和耐热涂料重力除尘器壳

。

体内表面应涂一道防锈底漆

。

3高炉热风炉重力除尘器粗煤气管道专用壳体结构外表面的

、、、

底漆和面漆应选用耐高温的涂料底漆宜刷涂或喷涂道

400℃。1～

道面漆宜刷涂或喷涂道道高炉和热风炉的底板不应涂

3，1～2。

油漆

。

4壳体外表面耐热涂料涂层配套可按本标准附录选用

A。

3.0.9壳体结构的制作检验运输安装焊接焊缝质量检验

、、、、、、

涂装整体气密性试验竣工验收等施工要求应符合本标准第

、、10

章的有关规定

。

人人文库

·6·

4荷载

4.1荷载分类和荷载效应组合

4.1.1壳体结构上的荷载可分为永久荷载和可变荷载

。

4.1.2设计壳体结构和连接时荷载效应组合应根据生产使用

，

过程中可能同时作用的荷载按下式计算并应按最不利者验算

，

强度

：

n

SSSiSi

=Gk+Q1k+ψcQk

i=（4.1.2）

∑2专用

式中S荷载效应组合值

：———；

S按永久荷载标准值G计算的荷载效应值

Gk———k；

Si按可变荷载标准值Qi计算的荷载效应值其中S为

Qk———k，Q1k

诸可变荷载效应中起控制作用者

；

i可变荷载Qi的组合值系数对高炉和热风炉的壳体结

ψc———，

构取其他壳体结构无风时取有风时取

1.0；，1.0，0.9；

对于高炉坐料工况炉料荷载参与的荷载组合其荷载效

，

应组合值系数可取

0.6；

n参与组合的可变荷载数

———。

4.1.3壳体人人文库的温度作用效应以设计温度下的许用应力抵抗但不

，

应包括温差作用

。

4.1.4设计热风炉炉缸段与基础连接的地脚锚栓时应计算地震

，

作用效应

。

4.2壳体荷载

4.2.1高炉壳体荷载应按表确定

4.2.1。

·7·

表4.2.1高炉壳体荷载

序号类别荷载

永久荷载壳体自重设备重

1、

炉顶料重炉料重铁水压力气体压力耐火砌材膨胀

可变荷载、、、、

2作用煤气上升管膨胀反力壳体内外温差时的作用

、、10℃

注自重和设备重是指材料自身重量产生的重力荷载

：。

4.2.2热风炉壳体荷载应按表确定

4.2.2。

表4.2.2热风炉壳体荷载

序号类别荷载

壳体自重喷涂料重拱顶内衬重管道及内衬重平台

永久荷载、、、、

1及支架自重

内衬膨胀压力气体压力管道作用力平台荷载风荷

可变荷载、、、、

2载壳体内外温差时的作用专用

、10℃

4.2.3重力除尘器壳体荷载应按表确定

4.2.3。

表4.2.3重力除尘器壳体荷载

序号类别荷载

壳体自重平台自重下降管及耐材重均排压管及煤气

永久荷载、、、

1回收管道重

可变荷载贮灰荷载煤气压力下降管推力风荷载雪荷载

2、、、、

4.2.4粗煤气管道壳体荷载应按表确定

4.2.4。

表4.2.4粗煤气管道壳体荷载

序号类人人文库别荷载

壳体自重耐热涂料或砌筑耐热砖重平台及设备重均

永久荷载、、、

1排压管及煤气回收管道重

平台活荷载积灰荷载煤气压力风荷载雪荷载不均

可变荷载、、、、、

2匀沉降作用

4.2.5风荷载雪荷载平台积灰荷载和平台活荷载的标准值应

、、，

符合现行国家标准建筑结构荷载规范的有关规定

《》GB50009。

·8·

5材料

5.1钢材

5.1.1钢材牌号选用应根据壳体结构的重要性结构形式荷载

、、

情况应力特征设计温度腐蚀介质特性和钢板厚度等因素确定

、、、。

5.1.2除高炉底板外高炉热风炉和五通球壳体结构的钢材应

，、

具有冲击韧性合格保证其他壳体结构的钢材宜具有常温冲

0℃。

击韧性合格保证高炉壳体结构的钢材碳当量CEV不宜大于

。（）

或焊接冷裂纹敏感性指数P不宜大于碳当量

0.42%（cm）0.26%，

CEV或焊接冷裂纹敏感性指数P可按本标准附录中公式

（）（cm）专用B

公式采用熔炼分析值计算

（B.1.2-1）、（B.1.2-2）。

5.1.3高炉壳体结构的钢材宜采用本标准附录中的壳体结构

B

用钢材对有效容积33级高炉的壳体结构可采

。1200m～2000m，

用钢钢钢高炉底板可采用钢

Q355C、Q390C、Q390D。Q355B。

5.1.4热风炉炉身和炉底壳体结构的钢材宜采用钢

Q355C、

钢壳体高温区段及拱顶部位宜采用钢或本标准

Q390C，Q345R

附录中的壳体结构用钢材

B。

5.1.5重力除尘器壳体结构的钢材宜采用钢

Q355B。

5.1.6粗煤气管道壳体结构的钢材宜采用钢

Q355B。

5.1.7五通人人文库球壳体结构的钢材宜采用钢对有效容积

Q345R。

33级高炉的五通球壳体结构可采用钢

1200m～2000m，Q355C。

5.1.8选用钢材中钢钢钢钢

，Q355B、Q355C、Q390C、Q390D、

钢的质量应符合现行国家标准低合金高强度结构钢

Q345R《》

锅炉和压力容器用钢板的有关规定

GB/T1591、《》GB713。

5.1.9钢材的交货状态除钢为热轧状态交货外其他钢

，Q355B，

材均应以正火后交货除高炉底板外用于高炉热风炉粗煤气

。，、、

·9·

管道壳体结构的钢板应逐张采用超声波检测钢板质量等级不应

，

低于级检测方法和评定标准应符合现行行业标准承压设备

Ⅱ。《

无损检测第部分超声检测的有关规定

3：》NB/T47013.3。

5.1.10当钢板厚度不小于时沿厚度方向承受拉应力较

40mm，

高的部位应选用Z向性能钢板材质应符合现行国家标准厚度

，，《

方向性能钢板的有关规定

》GB/T5313。

5.2连接材料

5.2.1手工焊接采用的焊条应符合现行国家标准非合金钢及细

《

晶粒钢焊条的有关规定选用的焊条型号应与壳体

》GB/T5117。

金属力学性能相适应

。

5.2.2壳体焊缝的埋弧焊电渣焊二氧化碳气体保护焊等的焊

、、

丝和焊剂以及保护气体应符合下列规定

，：专用

1自动焊或半自动焊用焊丝应符合现行国家标准熔化焊用

《

钢丝熔化极气体保护电弧焊用非合金钢及细晶粒

》GB/T14957、《

钢实心焊丝非合金钢及细晶粒钢药芯焊丝

》GB/T8110、《》GB/T

的有关规定

10045。

2埋弧焊用焊丝和焊剂应符合现行国家标准埋弧焊用非合

《

金钢及细晶粒实心焊丝药芯焊丝和焊丝焊剂组合分类要求

、-》

埋弧焊和电渣焊用焊剂的有关规定

GB/T5293、《》GB/T36037。

3电渣焊用焊丝和焊剂应符合现行国家标准熔化焊用钢

《

丝埋弧焊和电渣焊用焊剂的有关规

》GB/T14957、《》GB/T36037

定

。人人文库

4气体保护焊使用的二氧化碳气体应符合现行国家标准工

《

业液体二氧化碳中焊接用二氧化碳的规定二氧化

》GB/T6052，

碳含量不得低于

99.5%。

5.2.3自动或半自动焊接用的焊丝和焊剂应与被焊钢材相适应

，

并应符合产品标准的规定当两种不同牌号的钢材焊接时宜采

。，

用与强度较低钢材适应的焊条焊丝与焊剂

、。

·10·

5.2.4壳体结构开孔处与管道或设备相焊接时应选用与壳体金

，

属成分和性能相同或相近的低氢型焊条

。

5.2.5用于外燃式热风炉拱顶环梁连接的紧固件应符合下列

规定

：

1普通螺栓应符合现行国家标准六角头螺栓级

《C》GB/T

和六角头螺栓的有关规定

5780《》GB/T5782。

2高强度螺栓应符合现行国家标准钢结构用高强度大六角

《

头螺栓钢结构用高强度大六角螺母

》GB/T1228、《》GB/T1229、

钢结构用高强度垫圈钢结构用高强度大六角头螺

《》GB/T1230、《

栓大六角螺母垫圈技术条件或钢结构用扭剪型

、、》GB/T1231《

高强度螺栓连接副的规定高强度螺栓的预拉力设

》GB/T3632。

计值和摩擦面的抗滑移系数应符合现行国家标准钢结构设计标

《

准的有关规定

》GB50017。专用

5.2.6热风炉炉缸与钢筋混凝土基础连接的锚栓可采用现行国

家标准碳素结构钢中规定的钢钢或

《》GB/T700Q235B、Q235C

低合金高强度结构钢中规定的钢

《》GB/T1591Q355B、Q355C

钢制成

。

5.2.7炉壳常用焊接材料可按表选用

5.2.7。

表5.2.7炉壳常用焊接材料

焊条实心焊丝药芯焊丝

电渣焊

电弧焊气体保护焊气体保护焊埋弧焊ESW

钢材牌号SAW

GB/T36037

SMAWGMAWFCAWGB/T5293

GB/T14957

GB人人文库/T5117GB/T8110GB/T10045

Q355BE5015T490T5-S49A0UFB-S49A0UMS-

ER50-6

Q355CE50161C1A-N2USU34SUM3

T490T5-S49A2UFB-S49A0UMS-

Q345RE5016ER50-6

1C1A-N2USU34SUM3

Q390CE5015T490T5-S49A2UFB-S49A2UMS-

ER50-6

Q390DE50161C1A-N2USU34SUM31

·11·

续表5.2.7

焊条实心焊丝药芯焊丝

电渣焊

电弧焊气体保护焊气体保护焊埋弧焊ESW

钢材牌号SAW

GB/T36037

SMAWGMAWFCAWGB/T5293

GB/T14957

GB/T5117GB/T8110GB/T10045

BB41BFC

BB41BFD

ALK420E4315T430T5-S43A0UFB-S43A0UMS-

ER50-6

WSM41CE43161C1A-N0USU26SUM3

SM400C

Q245LK

BB503C专用

BB503D

ALK490

E5015T490T5-S49A2UFB-S49A0UMS-

WSM50CER50-6

E50161C1A-N2USU34SUM3

SM490C

Q345LK

Q390LK

5.3设计指标

5.3.1钢板的许用应力St应取下列各值中的最小值

m：

1常温下规定的最小抗拉强度的

1/2.4。

2温度人人文库下钢材抗拉强度的

1/2.4。

3常温下规定的最小屈服强度的

1/1.5。

4温度下屈服强度的

1/1.5。

5.3.2钢钢和钢的许用应力应根据钢板

Q355、Q390Q345R

厚度和设计温度按表选用选用符合本标准第条

5.3.2。5.1.8

要求的其他牌号钢板时设计指标应取相应质量等级钢板的许

，

用应力

。

·12·

表5.3.2钢板的许用应力（MPa）

钢板常温强度在下列温度下的许用应力St

m

钢板交货

厚度RR

牌号状态（mm）meH20℃100℃150℃200℃250℃

≤16355196187180172163

＞16～40345196187180172163

热轧

Q355B＞40～63470335196187180172163

正火

Q355C＞63～80325196187180172163

＞80～100315196187180172163

＞100～150450295188179173165157

≤16390204195188179170

＞16～4038020419专用5188179170

Q390C正火＞40～63490360204195188179170

Q390D＞63～80340204195188179170

＞80～100340204195188179170

＞100～150470320196187180172163

≤16510345189189189183167

正火

Q345R＞16～36500325185185183170157

＞36～60490315181181173160147

当未取得温度下的钢材强度指标时其在温度下的许用应力

，

值可按下列欧洲钢结构协会规定的公式计算

人人文库（ECCS）：

St=γS20

msm（5.3.2-1）

T

γ=.+

s10T（5.3.2-2）

767ln

1750

式中St钢材在温度作用下的许用应力取值

：m———；

S20钢材在时的许用应力取值

m———20℃；

γ钢材在温度作用下许用应力取值的折减系数

s———；

·13·

T钢材计算温度

———。

5.3.3焊接连接的熔敷金属的许用应力可取钢板的许用应力

，。

5.3.4采用钢或钢制成的锚栓许用应力Sa应取屈

Q235Q355，t

服强度R的锚栓的许用应力可按表选用

eH1/2。5.3.4。

表5.3.4锚栓的许用应力（MPa）

钢材牌号抗拉Sa

t

Q235B、Q235C110

Q355B、Q355C160

5.3.5钢材的物理性能指标应按表采用

5.3.5。

表5.3.5钢材的物理性能指标

弹性模量E剪变模量G线膨胀系数α质量密度ρ

22以每计3

（N/mm）（N/mm）（℃）（kg/m）

33-6专用

206×1079×1012×107850

5.3.6不同温度下钢材的弹性模量可按表采用

5.3.6。

表5.3.6钢材的弹性模量

在下列温度下的弹性模量E2

（℃）（N/mm）

20100150200250

33333

206×10197×10194×10191×10188×10

注中间温度的弹性模量可用线性内插入法计算

：。

人人文库

·14·

6高炉

6.1一般规定

6.1.1壳体结构设计分段时应符合炼铁工艺设备布置要求每

，，

段壳体的分块宜大块化壳体焊缝宜设置在开孔较少或开孔间距

。

较大的位置

。

6.1.2壳体结构构造应便于制作运输安装检验维护并使壳

、、、、

体受力明确并应减少应力集中

，。

6.1.3壳体的开孔宜为圆形椭圆形或长圆形开矩形孔或方形

、，

孔时直角处应圆滑过渡开孔应在制作时完成不宜现场开孔

，。专用，。

6.1.4钢板拼接时纵横两方向的对接坡口焊缝宜采用形交

，，T

叉不宜采用十字形交叉形交叉点的间距不应小于及

，，T200mm

倍板厚的较大值

3。

6.1.5当壳体上作用有较大的集中荷载时应在集中荷载作用处

，

设置加劲肋

。

6.2设计

6.2.1高炉壳体应采用自立式结构炉底板应支承于基墩上周

，，

围宜设置炉体框架

。

6.2.2高炉人人文库壳体图的外形尺寸应根据炼铁工艺和炉容

（6.2.2）

设计的要求确定

。

6.2.3高炉壳体各段的厚度可按下列公式计算

：

1煤气封罩段厚度

：

t=.D-

80010（6.2.3-1）

2炉喉段厚度

：

t=.D+

3509（6.2.3-2）

·15·

1

θ

12

3

θ2

4

5

θ3

6

7

θ4专用

图高炉壳体分段示意

6.2.2

煤气封罩段炉喉段炉身段炉腰段

1—；2—；3—；4—；

炉腹段风口段炉缸段

5—；6—；7—

3炉身段厚度可分为上中下三段分别计算

，：

t=.D-

4206（6.2.3-3）

4炉腰段厚度

：

t=.D-

46013（6.2.3-4）

5炉腹段厚度

人人文库：

t=.D-

47010（6.2.3-5）

6风口段及铁口框周围局部厚度

：

t=.D-

74030（6.2.3-6）

7炉缸段厚度

：

t=.D-

4006（6.2.3-7）

式中t壳体钢板厚度

：———（mm）；

·16·

D壳体的内直径当为圆锥壳时采用大端直径

———（m），，。

6.2.4高炉壳体结构应采用大型有限元程序分析高炉壳体结

。

构的有限元分析应包括整体弹性应力分析当整体弹性应力分析

。

不满足要求时尚应进行局部弹塑性应力分析

，。

6.2.5壳体结构整体弹性应力分析时宜按壳体的实际尺寸和开

，

孔建立实体模型并应根据生产过程中在壳体上可能同时作用的

，

荷载进行组合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St

，1.0m，

内外表面当量应力的许用极限值应取St

、1.5m。

2壳体结构不连续部位中面当量应力的许用极限值应取

，

St内外表面当量应力的许用极限值应取St

1.5m，、3.0m。

6.2.6壳体结构局部弹塑性应力分析时钢材的应力应变曲线

，-

应符合实际材料的应力应变关系且可采用具有一定强化刚度的

，专用

二折线模型第二折线的刚度值可取为初始刚度值的

，2%～3%。

复杂应力状态下的失效准则应采用屈服条件

Von·Mises。

6.2.7壳体结构的有限元分析宜采用板壳单元单元划分时板

。，

壳单元的最大边长不宜大于壁厚的倍壳体转折处单元的最大

5。

边长不宜大于板厚风口带及开孔多且截面削弱大的区域以及冷

，

却壁开孔密集区域单元的最大边长不宜大于板厚的

，1/3。

6.2.8在进行壳体结构的有限元分析时当承受多种荷载工况组

，

合而不能准确判断其控制工况时应分别按可能存在的不利荷载

，

工况组合计算从中找出最不利内力控制值

，。

6.2.9壳体人人文库钢板内外表面的环向热应力可按下式验算

，：

αET

σ=Δ

T∓-ν（6.2.9）

2（1）

式中σ环向热应力2

：T———（N/mm）；

E钢材的弹性模量2

———（N/mm）；

T内外温差

Δ———（℃）；

ν钢材的泊松比

———；

·17·

α钢材的线膨胀系数以每摄氏度计

———（）。

6.2.10对壳体结构开孔周边的塑性发展及应力重分布当采用

，

局部弹塑性应力分析时塑性区域的扩展不应大于孔边间距的

，

1/3。

6.3构造

6.3.1各段壳体的连接应减少转折点平缓变化煤气封罩段和

，。

炉喉段之间宜采用圆弧过渡壳体厚度可取两者的平均值壳体

，。

连接处水平夹角宜符合表的要求

6.3.1。

表6.3.1壳体连接处水平夹角

序号名称夹角θi

（）

煤气封罩段

1专用45°～60°

炉身段

275°～83°

炉腹段

375°～85°

炉缸段

485°～90°

6.3.2壳体对接焊缝拼接处内侧应对齐当钢板厚度不同且厚

，，，

度相差以上时外侧板应做成坡度为的斜角

6mm，1∶4～1∶3。

6.3.3壳体开孔截面面积对炉身段炉腰段炉腹段不宜超过壳

，、、

体全截面面积的孔之间的净距不宜小于风口段开

55%，100mm；

孔截面面积不得超过全截面面积的且两相邻法兰风口外圆

80%，

间距图不宜小于

（6.3人人文库.3）200mm。

2

12001

图风口法兰外圆间距

6.3.3

风口法兰炉壳

1—；2—

·18·

6.3.4壳体开孔时除应符合本标准第条的规定外凡孔边

6.1.3，

缘距现场横向焊缝不大于及纵向焊缝以内的孔宜

50mm200mm

在工厂定位现场焊接完成后切割

，。

6.3.5壳体现场横向焊缝在离端部内不应在工厂开坡

100mm

口应在纵向焊缝焊接完成后横向焊缝施焊前在现场开坡口

，，。

6.3.6炉底板厚度宜按表采用环板与炉缸段壳体的连接

6.3.6。

图宜采用焊透的形对接与角接组合焊缝环板厚度可为

（6.3.6）T。

炉底板厚度的倍宽度可取在厚度方向应做成

2，800mm，1∶4～1∶3

的斜角炉底板应平整并应防止焊接变形底板与水冷梁上翼缘

。，，

应采用圆形塞焊孔连接塞焊孔直径应为底板厚度的倍填焊高

，3，

度应大于板厚且不应小于

1/2，16mm。

表6.3.6炉底板厚度

序号炉容级别3专用厚度

（m）（mm）

1100016

2200020

3300022

4400025

5500028

人人文库3

12

1：4～1：3

300500

图环板与炉缸段壳体的连接

6.3.6

环板炉底板炉缸段

1—；2—；3—

·19·

6.3.7除环板和炉底板外壳体宜采用同一种牌号的钢材不宜

，，

采用两种及以上牌号的钢材当采用不同类别钢材相焊时应按

。，

本标准第章的规定进行焊接工艺评定

10。

专用

人人文库

·20·

7热风炉

7.1设计

7.1.1热风炉的结构形式宜采用内燃式热风炉顶燃式热风炉和

、

外燃式热风炉

。

7.1.2热风炉的壳体分段应根据加热工艺的需要确定炉缸段

。

壳体应采用锚栓与基础或螺栓与钢平台梁相连

。

7.1.3热风炉高温区段及拱顶部位的壳体宜选用钢或

，Q345R

本标准附录中热风炉壳体用钢板内表面应采取防止晶界应力

B，

腐蚀的措施

。专用

7.1.4内燃式热风炉壳体图各段的厚度可按下列公式

（7.1.4）

计算

：

1

2

3

4

5

人人文库6

7

图内燃式热风炉壳体

7.1.4

炉顶段炉顶直线段斜线段上过渡段

1—；2—；3—；4—；

炉身段下过渡段炉缸段

5—；6—；7—

·21·

1炉顶段厚度

：

t=.D-

3008（7.1.4-1）

2炉顶直线段厚度

：

t=.D-

38010（7.1.4-2）

3斜线段厚度

：

t=.D-

50022（7.1.4-3）

4上过渡段厚度

：

t=.D-

58530（7.1.4-4）

5炉身段厚度

：

t=.D-

2353（7.1.4-5）

6下过渡段厚度

：

t=.D-

62034（7.1.4-6）

7炉缸段厚度

：专用

t=.D-

43012（7.1.4-7）

式中t壳体钢板厚度

：———（mm）；

D壳体的内直径当为圆锥壳时采用大端直径

———（m），，。

7.1.5顶燃式热风炉壳体图各段的厚度可按下列公式

（7.1.5）

计算

：

1炉顶段厚度

：

t=.D-

4908（7.1.5-1）

2炉顶直线段厚度

：

t=.D-

4908（7.1.5-2）

3斜线人人文库段厚度

：

t=.D-

85027（7.1.5-3）

4锥体段厚度

：

t=.D+

2202（7.1.5-4）

5炉身上段厚度

：

t=.D-

41017（7.1.5-5）

6过渡段厚度

：

·22·

1

2

3

4

5

6

7

6

8

9专用

图顶燃式热风炉壳体

7.1.5

炉顶段直线段斜线段锥体段炉身上段

1—；2—；3—；4—；5—；

过渡段炉身中段炉身下段炉缸段

6—；7—；8—；9—

t=.D-

42017（7.1.5-6）

7炉身中段厚度

：

t=.D

250（7.1.5-7）

8炉身下段厚度

：

人人文库t=.D-

3207（7.1.5-8）

9炉缸段厚度

：

t=.D-

4006（7.1.5-9）

7.1.6外燃式热风炉蓄热室和燃烧室壳体图各段的厚

（7.1.6）

度可按下列公式计算

：

1蓄热室炉顶段厚度

：

t=.D+

10014（7.1.6-1）

·23·

71

121312

82

9

3

104

5

11

燃烧室专用

6

蓄热室

图外燃式热风炉蓄热室和燃烧室壳体

7.1.6

蓄热室炉顶段蓄热室锥体段蓄热室弧形段

1—；2—；3—；

蓄热室过渡段蓄热室炉身段蓄热室炉缸段

4—；5—；6—；

燃烧室炉顶段燃烧室过渡段燃烧室炉身上段

7—；8—；9—；

燃烧室炉身下段燃烧室炉缸段

10—；11—；

环梁段联络管

人人文库12—；13—

2蓄热室锥体段厚度

：

t=.D+

20014（7.1.6-2）

3蓄热室弧形段厚度

：

t=.D+

13521（7.1.6-3）

4蓄热室过渡段厚度

：

t=.D-

3902（7.1.6-4）

·24·

5蓄热室炉身段厚度

：

t=.D-

3007（7.1.6-5）

6蓄热室炉缸段厚度

：

t=.D-

3702（7.1.6-6）

7燃烧室炉顶段厚度

：

t=.D+

10014（7.1.6-7）

8燃烧室过渡段厚度

：

t=.D+

18016（7.1.6-8）

9燃烧室炉身上段厚度

：

t=.D-

3402（7.1.6-9）

10燃烧室炉身下段厚度

：

t=.D+

2007（7.1.6-10）

11燃烧室炉缸段厚度

：专用

t=.D+

4105（7.1.6-11）

7.1.7外燃式热风炉混风室壳体图各段的厚度可按下

（7.1.7）

列公式确定

：

1

2、3

人人文库4

5、6

7

图外燃式热风炉混风室壳体

7.1.7

炉顶段炉身上段过渡段

1—；2、3—；4—；

炉身下段炉缸段

5、6—；7—

·25·

1炉顶段厚度

：

t=.D

800（7.1.7-1）

2炉身上段厚度

：

t=.D

380（7.1.7-2）

3炉身上段与热风管道连接处厚度

：

t=.D

670（7.1.7-3）

4过渡段厚度取炉身上下段厚度的平均值

、；

5炉身下段厚度

：

t=.D

450（7.1.7-4）

6炉身下段与热风管道连接处厚度

：

t=.D

760（7.1.7-5）

7炉缸段厚度

：

t=.D

670专用（7.1.7-6）

7.1.8拱顶环梁型外燃式热风炉燃烧室和蓄热室拱顶壳体之间

设置的环梁强度应按下列公式验算

：

NM

±xS

AW≤m（7.1.8-1）

2nnx

N=1d2p

πc（7.1.8-2）

4

EIΔ

M=6x

xl2（7.1.8-3）

式中N拱顶联络管盲板力

：———（N）；

M蓄热室和燃烧室之间沿高度方向的不均匀膨胀量产

x———

人人文库生的弯矩

（N·mm）；

d拱顶联络管内径

———（mm）；

A拱顶环梁的净截面面积2

n———（mm）；

p高炉鼓风机最大出口气体压力

c———（MPa）；

E钢材弹性模量2

———（N/mm）；

I环梁的毛截面惯性矩4

x———（mm）；

W环梁的净截面模量3

nx———（mm）；

·26·

l环梁的计算长度取燃烧室和蓄热室拱顶壳体中心线

———，

之间的距离

（mm）；

Δ蓄热室和燃烧室之间沿高度方向的不均匀膨胀量一

———，

般取

15mm～20mm；

S钢材的许用应力2

m———（N/mm）。

7.1.9热风炉壳体结构计算时应采用大型有限元程序按壳体

，，

的实际尺寸和开孔以及联络管的实际尺寸等建立实体模型并应

，

根据生产过程中在壳体上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

St内外表面当量应力的许用极限值应取St

1.0m，、1.5m。

2壳体结构不连续部位中面当量应力的许用极限值应取

St内外表面当量应力的许用极限值应取St

1.5m，、专用3.0m。

7.1.10对壳体开孔周边区域的塑性发展及应力重分布当采用

，

局部弹塑性理论分析时塑性扩展区域不得沿孔洞周向贯通最大

，，

塑性扩展区域不应大于板厚

。

7.1.11壳体结构与基础相连的锚栓应沿圆周等距排列锚栓强

，

度应按下列公式计算

：

NR-G

21πQkSa

nAt（）

n≤7.1.11-1

M

N=

1R2（7.1.11-2）

πQ

式中A一个锚栓的净截面面积2

：n———人人文库（mm）；

n锚栓数量个

———（）；

G壳体结构承受的永久荷载包括壳体自重拱顶内衬

k———，、

重量管道及设备重量平台及各种支架上的永久荷

、、

载标准值

（N）；

N由风荷载或水平地震作用产生的锚栓所在圆的单位

1———

周长上最大纵向拉力

（N）；

·27·

M假定壳体结构嵌固于基础上炉底处由风荷载或水

———，

平地震作用产生的较大弯矩

（N·mm）；

R锚栓至热风炉中心的距离

Q———（mm）；

Sa锚栓的许用应力2

t———（N/mm）。

7.1.12壳体结构安装时地脚锚栓强度应按下列公式验算

，：

M

2-G1Sa

R0nAt（）

Qn≤7.1.12

式中G壳体结构（自重）

：0———（N）。

7.2构造

7.2.1壳体转折处的连接宜圆弧过渡

。

7.2.2与管道连接的壳体应采取分散管道盲板力的构造措施管

，

道与壳体的焊缝应满足受力要求

。专用

7.2.3与壳体相连的管道宜伸入壳体内但不应超过

，20mm。

7.2.4壳体纵横方向对接焊时接头形式应符合本标准第

，6.1.4

条的规定孔边缘距纵向焊缝的距离不宜小于

。150mm。

7.2.5壳体上开孔直径大于时宜对开孔的钢板加厚

800mm，，

加厚范围宜为开孔直径的倍厚度可为同带或邻带钢板的

2，1.5

倍倍也可采用加强板的方法对开孔进行补强加强板的厚

～2。，

度应由计算确定

。

7.2.6内燃式和顶燃式热风炉底板厚度宜与炉缸段壳体厚度相

同相接处应圆弧过渡

，。

7.2.7外燃人人文库式热风炉的蓄热室底板厚度应与炉缸段壳体厚度相

同相接处应圆弧过渡燃烧室和混风室的底板宜采用蝶形封头

，；，

厚度宜为炉缸段壳体厚度的倍与炉缸段壳体相接处应圆弧

1.5，

过渡

。

7.2.8外燃式热风炉燃烧室与蓄热室拱顶联络管应设波纹补偿

器两拱顶间宜采用环梁连接图也可采用拉杆连接

，（7.2.8-1），

图拉杆数量不应少于根并沿联络管圆周等距排列

（7.2.8-2）。4。

·28·

3

4

12

图环梁连接示意

7.2.8-1

燃烧室蓄热室环梁波纹补偿器

1—；2—；3—；4—

3

4

132专用

图拉杆连接示意

7.2.8-2

燃烧室蓄热室拉杆波纹补偿器

1—；2—；3—；4—

7.2.9内燃式和顶燃式热风炉热风出口处宜根据工艺要求设置

，

加强环梁或加强环板

。

7.2.10热风炉壳体与管道连接处宜沿管道周围设置加劲肋加强

。

7.2.11内燃式和顶燃式热风炉炉缸段壳体与基础相连的锚栓直

径可根据不同的炉容级别计算确定螺栓直径不宜小于

，，40mm～

锚栓间的夹角宜为

60mm，10°。

7.2.12外人人文库燃式热风炉蓄热室的炉缸段壳体与基础相连的锚栓直

径不宜小于锚栓间的夹角宜为燃烧室和混风室的炉

60mm，10°。

缸段壳体与支架连接的螺栓直径不宜小于螺栓间的夹角

40mm，

宜分别为和

18°30°。

7.2.13壳体对接焊缝拼接处内侧应对齐当钢板厚度不同时

，。，

焊缝坡口形式应根据较薄焊件厚度按本标准第条的要求做

6.3.2

成斜角

。

·29·

7.2.14热风炉高温区段以上的壳体应根据工艺要求采取保温

，

措施

。

7.2.15炉缸段壳体与基础相连的锚栓应加长加长量不宜小于

，

烘炉前应将螺帽松开烘炉后再拧紧螺帽

80mm。，。

7.2.16在热风炉烘炉后地脚锚栓上部宜加设防雨罩图

，（7.2.16）。

3

1

2专用

图防雨罩示意

7.2.16

炉缸环板防雨罩

1—；2—；3—

人人文库

·30·

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上锥

（8.1.1），

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

。

1

6

2专用

3

47

58

图重力除尘器壳体

人人文库8.1.1

上锥段上竖段中锥段下竖段下锥段

1—；2—；3—；4—；5—；

三段式上锥段三段式竖段三段式下锥段

6—；7—；8—

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=.D+

1559（8.1.2-1）

2上竖段厚度

：

·31·

t=.D+

02019（8.1.2-2）

3中锥段厚度

：

t=.D+

1257（8.1.2-3）

4下竖段厚度

：

t=.D+

1008（8.1.2-4）

5下锥段厚度

：

t=.D+

1257（8.1.2-5）

6三段式上锥段厚度

：

t=.D+

11010（8.1.2-6）

7三段式竖段厚度

：

t=.D+

1106（8.1.2-7）

8三段式下锥段厚度

：

t=.D+

1405专用（8.1.2-8）

式中t壳体钢板厚度

：———（mm）；

D壳体的内直径当为圆锥壳时采用大端直径

———（m），，。

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

St内外表面当量应力的许用极限值应取St

m人人文库m

1.0，、1.5。

2壳体结构不连续部位中面当量应力的许用极限值应取

St内外表面当量应力的许用极限值应取St

1.5m，、3.0m。

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

。

·32·

8.2.2除尘器壳体框架的支柱不应少于根环形支座宜设置在

4，

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

，

条的规定

6.1.4。

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

，。

专用

人人文库

·33·

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

、、。

粗煤气管道图图应按压力管道设计

（9.1.1-1、9.1.1-2）。

23

专用

11

图煤气上升管五通球下降管壳体

9.1.1-1、、

上升管五通球下降管

1—；2—；3—

人人文库32

11

图煤气上升管三通管下降管壳体

9.1.1-2、、

上升管三通管下降管

1—；2—；3—

·34·

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和压力管道规

《》GB50316《

范工业管道第部分设计和计算的有关规定

3：》GB/T20801.3。

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=.D+

5005（9.1.3-1）

2下降管厚度

：

t=.D+

15012（9.1.3-2）

式中t壳体钢板厚度

：———（mm）；

D壳体的内直径当为圆锥壳时采用大端直径

———（m），，。

9.1.4煤气下降管的挠度容许值可按下式计算

，：

L

υ=专用

［T］（9.1.4）

800

式中υ下降管的挠度容许值

：［T］———（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=.D+

50012（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

、人人文库、，

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St

1.0m，

内外表面当量应力的许用极限值应取St

、1.5m。

2壳体结构不连续部位中面当量应力的许用极限值应取

St内外表面当量应力的许用极限值应取St

1.5m，、3.0m。

·35·

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

，

壁厚度的倍倍

1.2～1.5。

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

、，

式应符合本标准第条的规定

6.1.4。

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和压力

《》GB50316《

管道规范工业管道第部分设计和计算中

3：专用》GB/T20801.3

的有关规定

。

9.2.6五通球壳体结构分带图时赤道带的钢板不宜拼

（9.2.6），

接赤道带与上下极带钢板的对接焊缝应采用形交叉交叉点

。T，

的间距不应小于

100mm。

4

6

5

人人文库3

2

11

图五通球壳体结构分带

9.2.6

上升管下极带赤道带

1—；2—；3—；

上极带下降管放散管

4—；5—；6—

·36·

10施工

10.1一般规定

10.1.1施工单位应按设计要求编制详细的施工制作文件或施工

方案当修改设计时应经设计单位书面同意

。，。

10.1.2壳体制作安装材料应符合本标准第章的要求

、5。

10.1.3制作安装计量器具应在检定有效期内使用

、。

10.1.4壳体安装前施工组织设计应根据炉容级别结构复杂程

，、

度工期及质量要求新技术应用现场平面布置和起重设备能力

、、、

等因素进行编制

。专用

10.1.5壳体预组装和安装时应设置安全作业平台和扶梯操

，。

作人员应遵守高空作业的规定

。

10.1.6在满足设计要求现场安装能力运输界限的条件下壳

、、，

体宜大块化运输至现场热风炉高温区段的壳体宜整圈带热处理

。

后出厂

。

10.1.7炉壳在出厂时应采取加固措施

。

10.2壳体制作

10.2.1壳体钢板的切割及开孔除设计有规定外尚应符合下列

，

规定

：人人文库

1切割应优先采用数控切割机或半自动切割机

。

2低合金钢板的切割应在以上的环境温度下进行当环

5℃，

境温度低于时应采取相应的升温措施

5℃，。

3切割边缘应平整切割面的表面质量应符合现行行业标准

，

热切割质量和几何技术规范的有关规定

《》JB/T10045。

4切割后壳体钢板的外形尺寸允许偏差为两对角

±2mm，

·37·

线长度的允许偏差为并应留有焊接收缩余量

±3mm，。

5钢板的坡口形状和尺寸应符合设计文件的规定

。

6开孔边缘距现场横向焊缝不大于及现场竖向焊缝

50mm

以内的孔均应在工厂定位在现场安装焊接完成后再开孔

200mm，，。

7除第款外的开孔均应在工厂完成开孔可采用火焰切

6，。

割或机械钻孔炉壳辊压成型前后均可开孔孔周边应磨光冷却

。，，

壁水管孔内外均应倒角

2mm。

8开孔完成间隔后应对孔内侧进行详细检查确保成

24h，，

型后的尺寸符合设计文件要求孔壁内表面应平整光滑不得有刻

，，

槽毛刺及隐形裂缝

、。

9现场开孔应采用专用机械

。

10.2.2壳体钢板的弯曲成形应采用卷板机压力机及旋压机并

、，

应符合下列规定

：专用

1壳体成形后应用弦长不小于的弧形样板检查

，1500mm，

上下口弧度间隙不得大于

2mm。

2热成形时钢板加热温度应为碳素结构

，900℃～1000℃。

钢在温度下降至前低合金结构钢在温度下降至前

700℃，800℃，

应停止加工

。

3压制成形后的钢板表面不应有裂纹褶皱过烧等缺陷

、、。

4壳体成形后应自由状态立置于壳体检验平台图

，（10.2.2），

对样检查各部尺寸壳体允许偏差范围应符合表的规定

，10.2.2。

人人文库3

2

1

图壳体成形后检查示意图

10.2.2

平台线坠炉壳

1—；2—；3—

·38·

表10.2.2壳体允许偏差范围

序号检查项目允许偏差范围

（mm）

壳体弧长

1≤3

下口与平台间隙

2≤2

上下口圆弧

3、≤2

上口高度

4≤3

壳体垂直

5≤5

10.2.3壳体焊接连接应符合本标准第节的规定

10.6。

10.2.4壳体预组装应符合下列规定

：

1预组装应在平台上进行平台上壳体支点处水平高低偏差

，

不应大于在平台上放实样时应画出壳体

2mm。，0°、90°、180°、

十字中心线以及壳体上下口轮廓投影线

270°。

2预组装壳体应单件检查合格并应用支专用撑加固壳体预装

，。

单元以带带为宜单元之间应交替进行前一预装单元的最

2～4，，

上面一带应作为后一预装单元的最下面一带预装

，。

3预组装时壳体应使用装配卡具固定不应使用定位焊在

，。

每一带壳体上应按施工详图规定焊接卡具和挂耳

。

4高炉炉顶法兰外燃式热风炉拱顶环梁应与相应的壳体预

、

组装

。

5壳体预组装允许偏差范围应符合本标准表的

10.2.4

规定

。

表10.2.4壳体预组装允许偏差范围

人人文库

序号项目简图允许偏差

RR

圆度|max-min|≤

R

R/1000

炉环板平

底fff

1板面度1、2、3：±3mm

f1f2f3

底板平

面度≤5mm

·39·

续表10.2.4

序号项目简图允许偏差

壳体上口中心

eH

对预装平台检查≤/1000

2且

中心的位移≤6mm

e

H

壳体高度H

3≤±5mm

壳体圆度在RR

（|max—min|

圆周点等分R

416R≤2/1000

检查e且

）专用≤±8mm

壳体上口高

R

低差在圆周e

5（16≤4mm

点等分检查

）

t

≤40mm

δ

≤3mm

纵t

错边量t

6缝Sδ＞40mm

δ

≤5mm

S

人人文库=0～3mm

t

但

横Sδt

间隙≤/10，＜5mm

缝

7S

δ=0～3mm

·40·

续表10.2.4

序号项目简图允许偏差

中心标

hh

高≤±5mm

法兰面

Q

出中心位置≤4′

铁

8口

法兰面Q

水平中心

线水平度Q

≤3′

在法兰

（专用

全宽内

）

法兰中

hh

心标高≤±5mm

法兰中

QQ

风心夹角≤4′

口

9法

兰人人文库

全部法

兰中心高e

≤5mm

低差1

ee

相邻法

兰中心高e

1≤3mm

低差

·41·

续表10.2.4

序号项目简图允许偏差

相对法

兰中心水

e

平连线与e

≤10mm

炉体中心

偏移

法兰面

LL

的向心度|1-2|≤2mm

L1

法兰水

L

平中心线2专用

＞1000

水平度

≤2mm

在法兰

风（

口直径内

9法）

兰

法兰伸

出壳体表L

≤0～5mm

面距离

L

人人文库

法兰垂e

直面的倾

斜在法e

（≤±2mm

兰面直径

内

）

·42·

续表10.2.4

序号项目简图允许偏差

法兰沿

壳体圆周e

≤±5mm

中心间隔

f

e

相邻两

层法兰中f

≤±5mm

心距

冷

却法兰水

板

10法平中心线

兰

两端至壳LL

|1-2|≤2mm

体表面距

离专用

12

LL

法兰面e

垂直度在

（e

法兰全高≤2mm

内

）

a

±2mm

同组孔b

±2mm

间距c

±2mm

d

冷人人文库bd±2mm

却

11壁

孔ma

c

n

相邻组m

±3mm

孔中心距n

±3mm

·43·

续表10.2.4

序号项目简图允许偏差

DD

直径D|max-min|≤

D

D/1000

炉

顶

12法

兰

上平面

任意两点

≤3mm

高低差

直径D

专用DD

在赤道|max-min|≤

（aaD

和两极间3/1000

且

测量≤15mm

）

五D

通

13球

开孔角aa

度a±30′

注其他壳体预组装允许偏差范围可按本表确定

：人人文库。

6壳体预组装检查合格后应按预组装编号图作出标志宜

，，

包括壳体编号水平线中心线及安装对正线等壳体编号宜标识

、、。

在距离右下边线和垂直边线的外表面上

200mm。

10.3壳体检验

10.3.1壳体结构检验应为预组装状态可由业主设计单位和施

，、

·44·

工单位联合进行检验

。

10.3.2检验应依据合同设计图纸检验大纲及相关要求进行

、、。

检验大纲应由设计单位提出并经业主确认内容应包括设备名称

，、

检验项目判定标准检验方法

、、。

10.3.3施工单位应做好检验的各项准备工作应包括检测器具

，

和测试设备相应图纸及记录表格受检壳体上脚手架围栏及扶

，，、

梯等安全设施

。

10.3.4检验项目应包含下列内容

：

1技术资料审查包括主要材料的材质证明书焊材的产品

，、

合格证尺寸检查记录焊缝检查记录焊缝探伤报告热处理工艺

、、、、

曲线预组装检查记录等

、。

2壳体预组装单元各部尺寸检测

。

3焊缝外观检查和无损探伤检测

。专用

4标志的检查和确认

。

5发货前涂装质量检测

。

10.3.5检验合格后可将预组装壳体解体应进行表面清理并按

，，

本标准第节的规定进行除锈及涂装

10.8。

10.4壳体运输

10.4.1壳体应根据运输条件分块各块应采取防止炉壳变形的

，

有效加固措施

。

10.4.2壳体运输吊装前应标识出构件的吊点位置

。

10.4.3壳人人文库体构件运输时构件下方应垫平整并固定

，。

10.5壳体安装

10.5.1壳体安装应符合下列规定

：

1安装前应对壳体制作资料进行接收核对资料应齐全完

，，、

整准确壳体进场后应对几何尺寸外观标记进行检查并应

、。，、、，

符合现行国家标准炼铁机械设备工程安装验收规范

《》GB50372

·45·

的有关规定或合同约定的出厂检验大纲的要求

。

2安装前应取得验收合格的基础混凝土强度尺寸中心线

、、

和标高的测量记录及地脚锚栓或螺栓的检查记录以及基础沉降

，

观测记录等交接资料并应对基础进行复测或修正重要的控制线

，，

应延伸到基础以外的固定点上

。

3对高炉和热风炉基础应按设计要求安装沉降观测点并应

，

定期进行沉降观测直至交工验收

。

4基础垫板应符合现行国家标准炼铁机械设备工程安装验

《

收规范的有关规定

》GB50372。

5壳体组装时可根据需要搭设壳体最大尺寸的组装平台

，，

平台上壳体支点处水平高低偏差应符合本标准第条规定

10.2.4；

平台下面的地基应作处理不得在壳体组装阶段发生沉降平台宜

，；

用型钢架设上部可根据需要铺设钢板平台中部应设置测量架

，，专用；

平台上应标出壳体的中心点内半径和方位线并应在位置线上配

、，

置垫板垫板水平度允许偏差应符合现行国家标准炼铁机械设备

，《

工程安装验收规范的有关规定

》GB50372。

6应按施工组织设计或施工方案配备起重机械安装用电

、、

水气和工作机具等

、。

7高炉热风炉底板在安装检测合格后应进行严密性试验

、，。

炉底板的对接焊缝塞焊孔压浆孔盖板等焊接区域应全面积探

、、、

伤抽真空进行焊缝检测检测应符合国家现行标准立

、50kPa。《

式圆筒形钢制焊接储罐施工规范钢制焊接常压容

》GB50128、《

器人人文库的有关规定气体保压时间应大于泄漏

》NB/T47003.1，10min，

率应低于时检测合格

1%。

10.5.2壳体安装可采用组合安装或扩大组合安装的方法组合

。

壳体分段不宜在壳体的转折和曲面锥体的连接处并应符合焊接

，、

冷却设备的安装位置和安装限界要求安装工艺应在施工组织设

。

计或施工方案中进行规定

。

10.5.3高炉壳体现场组装应符合下列规定

：

·46·

1有底环板的炉缸段壳体组装时底环板应密贴组装平台

，

面当壳体上口水平度不符合要求时不得调高壳体壳体中心线

，，；、

对口间隙错边量和铁口中心线的允许偏差应符合现行国家标准

、

炼铁机械设备工程安装验收规范的有关规定

《》GB50372。

2风口段壳体组装时应严格控制风口中心标高角度和壳体

、

中心线允许偏差应符合现行国家标准炼铁机械设备工程安装验

；《

收规范的有关规定

》GB50372。

10.5.4热风炉壳体现场组装应在组装平台上进行不得分块吊

，

装焊接

。

10.5.5高炉壳体安装可采用扩大组合安装的方法

。

10.5.6高炉壳体安装应符合下列规定

：

1壳体安装不宜设预留调整带

。

2壳体安装可采用正装法倒装法和上倒装下正装等方法

、专用。

3安装过程中应分带控制壳体圆度上口水平度对口间隙

、、、

错边量中心偏差和壳体高度

、。

4壳体圆度应以半径检测值控制上口水平度应以标高测量

；

值计算后控制

。

10.5.7热风炉壳体安装应符合下列规定

：

1热风炉底板下填充料应饱满对外燃式热风炉蓄热室底

。

板下铺的砂子安装前应烘烤并应刮平上表面安装时应反复试

，，，

吊接触面积控制应符合现行国家标准炼铁机械设备工程安装验

，《

收规范的有关规定

》GB50372。

2壳体人人文库分带安装时应控制烟道管热风管燃烧器等的圆

，、、

度中心线上口水平度和接口的中心线标高对于外燃式热风炉

、、、；

在拱顶安装前蓄热室和燃烧室上口标高应调整

，。

10.5.8重力除尘器壳体安装宜从支座处开始采用上部正装下

，、

部倒装的方法下锥段壳体宜在平台上倒立组装正立安装下竖

。，；

段壳体应整段安装

。

10.5.9上升管下降管五通球或三通管壳体安装应符合下列

、、

·47·

规定

：

1上升管壳体宜在炉顶刚架安装之后进行顶部三通管壳体

，

和放散管可在地面组合后整体安装

。

2五通球壳体可在地面组装退火后整体安装

。

3下降管壳体可采用单机或双机抬吊的方法单机吊装时

。，

宜在角度调整正确后再起吊安装

。

4对于双下降管的安装应在重力除尘器处的三叉管壳体安

装并设临时支撑固定和上升管安装完成后再分别安装两根下

，

降管

。

10.5.10壳体现场开孔应采用自动切割或机械制孔不应手工切

，

割开孔

。

10.5.11高炉热风炉和除尘器壳体安装允许偏差应符合现行国

、

家标准炼铁机械设备工程安装验收规范的有关规定

《》GB专用50372。

10.5.12上升管下降管五通球或三通管壳体安装应符合现行

、、，

国家标准工业金属管道工程施工规范现场设备工

《》GB50235、《、

业管道焊接工程施工规范和炼铁机械设备工程安装

》GB50236《

验收规范的有关规定

》GB50372。

10.5.13壳体结构安装焊接完成后应距壳体表面处切除

，5mm

安装用临时附属设施切除时不得损伤母材残留部分应用砂轮打

，，

磨光滑

。

10.5.14除应对炉底焊缝检查外应对炉缸底部的焊接孔灌浆

，、

孔排水孔按本标准第条第款做专项检查并应做好隐

、10.5.17，

蔽记录

。人人文库

10.6壳体焊接

10.6.1壳体焊接连接除应符合国家现行标准现场设备工业管

《、

道焊接工程施工规范钢结构焊接规范和

》GB50236、《》GB50661

压力容器焊接规程的规定外尚应符合下列规定

《》NB/T47015，：

1焊接施工前施工单位应按照壳体采用的钢材焊接材料

，、、

·48·

焊接方法接头形式焊接位置焊后热处理制度以及焊接工艺参

、、、

数预热和后热措施等各种参数的组合条件进行焊接工艺评定

、，。

焊接工艺评定报告连同试样检验结果应存档备查未经焊接工艺

。

评定的焊接方法技术参数不得用于壳体焊接

、。

2焊接施工时应根据焊接工艺评定报告制定焊接工艺规

，

程作为指导焊接施工的依据

，。

3壳体结构全焊透坡口形状和尺寸宜采用本标准附录

C～

附录中的形式坡口表面不得有裂纹分层夹渣等缺陷

G，、、。

4高炉壳体风口带单块焊接完毕并无损检测合格后宜在退

，

火炉内整体消除应力热处理焊后热处理工艺应符合现行行业标

。

准压力容器焊接规程的有关规定

《》NB/T47015。

5热风炉炉顶高温区段壳体设计文件要求焊后热处理时热

，

处理前应无损检测合格所有开孔和与壳体焊接的附件吊耳挂

，专用、、

耳卡具等应焊接完毕焊后热处理工艺应符合现行行业标准压

、。《

力容器焊接规程的有关规定消除残余应力除炉

》NB/T47015。

内整体热处理外亦可采用爆炸消除应力等方法

，。

6五通球上下极带和赤道带壳体设计文件要求焊后热处理

，

时热处理前应无损检测合格所有开孔与壳体焊接的附件吊耳

，，、

等应焊接完毕焊后热处理工艺应符合现行国家标准球形储罐

。《

施工规范的有关规定

》GB50094。

7壳体的吊耳挂耳及卡具等的焊接对焊工和焊接工艺的

、，

要求与壳体焊接应相同

。

8焊接人人文库完成后应清除焊缝表面熔渣及两侧飞溅并自检一

，。、

二级焊缝应填写焊接过程记录在焊缝附近应作焊工代号标志

，。

10.6.2焊接工艺应符合下列规定

：

1壳体焊接应对称进行先焊接每带壳体纵向焊缝后焊接

，，

横向焊缝

。

2厚板焊接应严格按照焊接工艺评定报告给出的层间温度

进行控制当超出评定值时焊接工艺应重新进行评定

，，。

·49·

3当壳体板厚度大于采取非超低氢手工电弧焊焊接

50mm，

时宜进行焊后消氢处理

，。

4热风炉高温段壳体的现场焊缝当设计文件要求焊后热处

，

理时焊缝的局部热处理应在安装工作全部结束后进行热处理

，。

后的壳体表面不得再次施焊或切割

。

10.6.3焊接准备工作应符合下列规定

：

1当采用水冷系统的自动焊时施工现场应有充足稳定的水

，

源供水压力应满足焊机的需要

，。

2高炉热风炉壳体焊接时现场应设置满足双回路负荷的

、，

专用电源必要时配置稳压装置

，。

3高炉热风炉壳体宜优先采用自动焊焊接前焊工及焊接

、，，

设备宜在现场进行模拟试验合格后方可正式焊接

，。

4焊接前应做好防风雨防变形设施

。专用

5壳体纵向焊缝应设置引弧板引出板熄弧板材质规

、（），、

格坡口形式应符合国家现行标准钢结构焊接规范和

、《》GB50661

压力容器焊接规程的有关规定

《》NB/T47015