炉壳温度分布不均而产生热应力
炉子在运转中, 经常处于频繁的起动制动以及刮炉口结渣等操作, 因此将产生动负荷, 其峰值可达到静负荷2 倍以上。可见炉壳除承受着静的机械应力外还承受着动的机械应力。转炉炉衬热膨胀系数与炉壳钢板的热膨胀系数相近, 但炉衬温度远比炉壳温度高, 所以炉衬的径向热膨胀量远比炉壳热膨胀量大,这样炉衬对炉壳便产生内压力,炉壳在这个内压力作用下,产生的应力称热膨胀应力。
转炉在冶炼时,炉壳上各部分的温度分布是不均匀的,图 为炉壳温度分布情况实测图。炉帽上部由于接近高温炉气以及喷溅物的作用和烟罩反射回来的辐射热作用, 温度较高, 可达400℃ 以上。炉身部分由于受到托圈的屏蔽作用, 使热不能直接传入大气中, 温度也比较高。直线振动筛厂家上述情况说明, 炉壳不仅在较高温度条件下工作, 而且在高度方向和圆周方向的温度都不相同, 其单位长度上温度变化值称温度梯度, 因此热膨胀量不均, 由此产生应力, 此应力称热应力。
由于上述三种应力相互作用, 炉壳将随着炉子容量、 结构、 使用时间以及运转操作的不同而有所变化。炉壳在上述应力长期作用下, 将会产生变形、 裂纹及局部过热和烧穿。