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摘要
转炉在服役过程中，存在炉壳热变形过大、耐火砖破裂等问题，直接影响到设备的安全运行，分析炉体的温度和应力分布，能为优化炉体冷却系统、避免应力集中提供支持。为此，建立包括非水冷式托圈、炉体与悬挂结构的转炉整体有限元模型，考虑炉体与托圈、悬挂之间的相互热辐射，采用ANSYS仿真软件研究炉体的稳态温度场，并对炉体的机械应力和热应力进行分析。结果表明，工作层炉衬热面温度为1 600 ℃时，炉壳的上锥段和炉身部位温度较高，最高可达435 ℃，接近炉壳的蠕变温度，有限元模拟结果与工业数据基本一致；炉体的热应力要远大于机械应力，炉衬的热面等效应力较大，易出现裂纹；炉壳的温度和应力分布在结构过渡处会有明显突变。研究结果可为炉体冷却和炉型设计提供理论依据。
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