60t转炉耳轴强度分析报告Word文档下载推荐.docx
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新炉,α=0°
,炉体处于垂直状态,托圈承受炉体、炉衬、钢水等重量及倾动装置重量和热负荷,此时长、短耳轴承受扭矩为零。
托圈承受载荷365t(炉体、炉体支撑装置及炉口结渣合计100t、托圈内冷却水20t,炉体耐火材料175t,炉内钢水70t);
倾动装置载荷75t。
耳轴承受扭矩为零。
工况二;
新炉,α=-70°
,转炉开始出钢,托圈承受炉体、炉衬、钢水等重量及倾动装置重量和热负荷,此时长耳轴扭矩为最大工作力矩,短耳轴承受扭矩为零。
长耳轴扭矩为最大工作力矩120t-m,短耳轴承受扭矩为零。
工况三;
α=-90°
,新炉,炉体处于水平状态,转炉出现冻炉事故。
托圈承受炉体、炉衬、钢水等重量及倾动装置重量,不考虑热负荷,此时短耳轴扭矩接近零,长耳轴扭矩为最大工作力矩的2.5倍。
托圈承受载荷365t(炉体、炉体支撑装置及炉口结渣100t、托圈内冷却水20t,炉体耐火材料175t,钢水70t);
长耳轴扭矩为事故力矩2.5×
120=300t-m,短耳轴承受扭矩为零。
长耳轴材质
耳轴材料为20MnMoNb,依据国家相关标准选取:
抗拉强度σb=490MPa屈服强度为σs=400MPa。
一:
60t转炉耳轴修复前
模型:
根据图纸建模,几何模型见下图。
网格:
,炉体处于垂直状态。
载荷约束:
托圈承受载荷365t(炉体、炉体支撑装置及炉口结渣合计100t、托圈内冷却水20t,炉体耐火材料175t,炉内钢水70t);
轴上轴承处施加约束。
计算结果:
(一)等效应力分布
位置1处等效应力最大值为145MPa,此处截面平均应力值为80MPa;
位置2处等效应力最大值为70MPa,此处截面平均应力值为17MPa。
托圈承受载荷365t(炉体、炉体支撑装置及炉口结渣100t、托圈内冷却水20t,炉体耐火材料175t,钢水70t);
位置2处等效应力最大值为42MPa,此处截面平均应力值为10MPa。
二:
60t转炉耳轴修复后
位置2处等效应力最大值为26MPa,此处截面平均应力值为16MPa;
位置3处等效应力最大值为95MPa,此处截面平均应力值为24MPa。
,转炉开始出钢。
位置2处等效应力最大值为20MPa,此处截面平均应力值为9MPa;
位置3处等效应力最大值为52MPa,此处截面平均应力值为13MPa。
三、 结 论
通过有限元分析,60t转炉耳轴修复后在炉体处于水平状态,转炉出现冻炉事故时,修复位置的最大应力为68MPa。
耳轴材质为20MnMoNb、抗拉强度σb=490MPa、屈服强度为σs=400MPa。
如果原有转炉耳轴材质(化学成分、机械性能)符合国家相关标准规定,在转炉正常工作时(平均出钢量60t)能够满足使用要求。
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