·62 北京科技大学学报 2001年第1期 0.50 SM41C450℃ 量与蠕变时间的比值. 。20N/mm2 以变形最严重的炉身部位为例，采用- 0.40 。18N/mm2 Concept Project方法按式(T)预测的炉壳残余寿 。16N/mm2 命大于2.6×10h,使用寿命超过3年这一结论成 0.30 14 N/mm 为宝钢最终更换炉壳的重要依据， 0.20 4 结语 0.10 对炉壳的测试及分析结果表明： 0.00 (1)炉壳变形的主要原因是其材料的高温蠕 0.5 1.0 1.5 2.0 变；(2)膨胀变形的直接动力是炉壳、炉衬变形不 t/10h 协调产生的环向拉伸应力；(3)可以通过炉体取 图3回归曲线和实测值的比较 样进行蠕变性能测试的方法预测炉壳的残余使 Fig.3 Comparing creep test data 用寿命。 0.60 SM41C450℃ 根据本研究对炉壳寿命的预测结果，宝钢 11 N/mm2 0.50 适当安排了转炉炼钢生产与炉壳维护、更换计 10 N/mm2 ●9N/mm2 划.保证了企业的稳产高产和设备安全，获得了 0.40 ·8N/mm2 显著的经济效益.生产实践证明：本文采用的转 7 N/mm 0.30 炉炉壳残余寿命预测方法是可行的，预测结果 也是可信的 0.20 参考文献 0.10 1秦勤，史小路，田毅盛.宝钢300t转炉变形测试研究. 0.00 冶金设备，19994)：1 0 46810.12 2 Xu Lejiang,Zou Jiaxiang.The Study of Shell Deforma- t/10h tion of the Application of Deformation-Control Technol- 图4SM41CN旧材料预测蠕变曲线 ogy on 300t BOF of Baoshan Steel.AISE 1999 Annual Fig.4 Predicted creep curves of SM4(used)with regression Convention (CD-99-029),1999.9 形量达到5%为安全警戒线，炉壳残余使用寿命 3 Evans R W,Parker J D,Wilshire W.Recent Advance in t可按下式计算： Creep and Fracture of Engineering Materials and Structu- t.=0.05/4 (7) res.Wilshire B,Owen D R J eds:Pineridge Pineridge Pre- 其中，-亡为等效蟠变速度，代表工况排 s5,1982.135 4 Evans R W,Wilshire B.Creep of Metals and Alloys.Lon- 序（见表1）；为第k种工况的作业时间；y:为相 don:Institute of Metals,1985 应应力条件下的平均蠕变速率，近似取5%变形 Prediction of Surplus-life for Shell of Bao Steel 300t BOF SHI Xiaolu,GUO Hong",ZOU Jiaciang",CHEN Ping,HUANG Miaolu,WANG Jianyao 1)Mechanical Engineering School,UST Beijing,Beijing 100083,China 2)Baoshan Iron Steel Group Corp,Shanghai 200941,China ABSTRACT The obvious deformation occurred in shell of Bao Steel 300 tone BOF turned into a serious dan- ger for safety production.A series of studies were carried out for determining the reason of the deformation such as finite element analysis for stress of the shell and creep test,etc.By means of these studies,the surplus-life of the shell was predicted successfully. KEYWORD shell of BOF;creep;surplus-life prediction北 京 科 技 大 学 学 报 20 1 年 第 1期 0 . 5 0 0 . 4 0 0 . 30 S M4 l C 4 50 . 20 N八n m Z 一 18 N /m m Z . 16 N Zm m Z . 14 N / m m Z 量 与蠕变 时间的 比值 . 以 变 形 最严 重 的炉身 部位 为 例 , 采用 e 一 C on c etP p r oj ec t 方 法按式 (7 ) 预测的炉壳残余寿 命大 于 .2 x6 l 了 h , 使用寿命超过 3 年这一结论成 为宝钢最终 更换炉壳 的重要依据 . 句 0 . 2 0 0 . 1 0 0 . 0 0 1 . 0 t / 10 3 h 圈 3 回归 曲线和实测值的比较 F i g · 3 C o m P a ir n g e er P t es t d a at 0 . 6 0 0 . 5 0 S M 4 l C 4 5 0℃ 0 1 1 N /m m Z ` 1 0 N 了m m Z 0 . 2 0 / · g Nm/ 呵 / 竺“ Nm/ m { / “ ’ N m/丫 0 峥月气一、 : nUO 勾 0 . 1 0 0 . 0 (甲. 肠旧邑巴二丘二一一` 一一` 0 2 4 6 8 1 0 12 t / 1 0、 图 4 s M l4 C N 旧材料预测姗变 曲线 F ig . 4 P r e d i e t ed e er P e u vr es o f SM 4 ( u s ed ) iw t h er g er s s i o n 形 量达到 5% 为安全警戒线 , 炉 壳残余使用 寿命 et 可 按下式计算 : t 。 = 0 . 0 5 / 均 一 ( 7 ) 其 中 , v d = 艺 v * t * 艺 t * 为等效蠕 变速度 , k代表工况排 序 (见表 l) ’;t 为第 k 种工况 的作业 时 间 ; v 、 为相 应应力 条件下 的平均 蠕变速率 , 近似取 5% 变形 4 结语 对 炉壳 的测试 及分析结果 表 明 : ( l) 炉壳变形 的主要原 因是其 材料的高温蠕 变 ; (2 )膨胀变形 的直接动力是 炉壳 、 炉衬变形不 协 调产生 的环向拉伸应力 ; (3) 可以 通过炉体取 样进行蠕变性 能测试 的方法 预测 炉壳 的残余使 用 寿命 . 根 据本研究对 炉壳寿命的预测结果 , 宝钢 适 当安排 了转 炉炼钢生 产与炉壳维护 、 更换计 划 . 保证 了企业 的稳产高产和 设备安全 , 获得 了 显著 的经济效益 . 生产实践证 明 : 本文采用 的转 炉炉壳 残余 寿命预测方法是 可行 的 , 预测 结果 也是 可信 的 . 参 考 文 献 1 秦勤 , 史小路 , 田毅盛 . 宝钢 30 0t 转炉 变形测 试研究 . 冶金设备 , 19 9 9(4 ) : 1 2 X u L ej i an g , Z o u Ji ax i an g . hT e S ut dy o f She l l D e fo mr a - ti on o f ht e A P li e at i o n o f D e fo mr at i o n 一 C on otr l eT e hn o l · o gy o n 3 0 0 t B O F o f B ao s h an St e e l . A I S E 1 999 A n n u a l C o n v e n t lon c( D 一 9 9 一 02 9 ) , 19 9 9 , 9 3 vE an s R W, Par k e r J D , 私l s h i er .W eR e e in A dV an e e i n C er eP an d F acr ut r e o f nE g in e ier gn M at e ir a l s an d StrU c tu - r e s . iWl s h ier B , o we n D R J e d s : P in e ir d ge P i n ier dg e rP e - 5 5 , 19 82 . 1 3 5 4 E v an s R W, iW l s ih er B . C er 印 o f M e at l s an d A l loy s . L on - d o n : I n s ti tu t e o f M e at l s , 1 9 85 P r e d i e t i o n o f S u pr l u s 一 life fo r Sh e ll o f B a o S t e e l 3 0 0 t B O F 夕汀 不。 of ul), G〔几g oH心气 Z O U iJ 二 ia 心气 C月百四 . 尸艺月扩气 万乙月刃 G人刃 a 口 l犷气 删刃 G iaJ yn a扩, l )M ce h an i e al nE g in e e r l n g S e h o o l , U S T B e ij in g , B e ij ing 10 0 0 8 3 , C h in a Z ) B ao s h an orI n & S te e l G r o u P C o rp , S h an hg a i 2 0 0 9 4 1 , C h in a A B S T R A C T T h e o b v i o u s de of n n at i o n o e e u r e d in s he ll o f B a o S te e l 3 0 0 t o ne B O F h jr n e d iin o a s e ir o u s d a n - g e r of r s a fe ty Pr o d u c t i o n . A s ier e s o f s tu d l e s w e re e a r r l e d o ut ofr d et e n n i n i n g hte re a s on o f ht e d e of n n at ion s cu h a s if n ite e l em e n t an a ly s i s ofr s tr e s s o f ht e hs e ll an d e re e P te s t , e t e . B y m e an s o f ht e s e s ut d i e s , het s t l rp l u s 一 li fe o f ht e s he ll w a s Pr e d i e t e d s u e e e s s fu lly . K E Y 丫VO R D s h e ll o f B O F : e er e P: s u rp l u s 一 life P r e d i e it on