宝钢干熄焦车间钢框架结构检测分析与加固技术研究

论文摘要

炼焦在宝钢的整个炼钢工艺流程中属于重要的生产环节,不仅为炼铁提供优质焦炭,还为多个部门提供焦炉煤气。干熄焦为当今世界焦炭生产中的先进工艺,国外工厂在建设干熄焦时,多保留原有的湿熄焦装置,将其作为备用装置,以确保干熄焦出现故障时仍能正常生产,即干、湿两套装置并用。宝钢一、二、三期只建干熄焦,未建湿熄焦装置,这样可少建一套湿熄焦装置,避免转换湿熄焦装置后因焦碳质量波动给高炉生产带来不利影响,还能减少管理的复杂性,减少除尘系统的操作难度;但是,没有湿熄焦,就必须保证干熄焦百分之百的安全运行,否则一旦干熄焦发生故障,就会影响整个宝钢的正常生产。由于干熄焦车间框架的结构形式特殊,使用条件复杂,又涉及抗震设防、软弱地基和台风的作用,不能排除还存在其它问题和隐患的可能性。为了保证安全生产,有必要对干熄焦的框架进行系统的调查检测和可靠性分析鉴定,并针对存在的问题研究可行、合理的加固技术。本文以宝钢一期干熄焦车间钢框架结构检测分析与加固为研究对象。通过对该框架已出现的缺陷和损伤的调查和检测,建立了干熄焦车间框架结构的力学分析模型,经对其结构系统和吊车梁及制动系统进行系统分析,确定导致框架振动过大的主要因素;制订了钢框架的力学性能检测方案,讨论了吊车梁及其制动系统的检测方法;建立干熄焦车间框架结构体系可靠性评定的基本方法,明确干熄焦框架结构实际的可靠度水平,并提出合理、可行的加固技术和方法,改善干熄焦框架结构的性能,保证其安全、正常使用。加固后钢框架的分析和测试结果说明,干熄焦钢框架的加固取得了预期的效果。本文的研究结论对于二期、三期干熄焦框架结构的可靠性评定和维修、加固具有重要的指导意义,并可为该类框架的结构设计提供参考,推动干熄焦工艺的推广。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 概述
• 1.1 研究目的
• 1.2 研究内容
• 1.3 研究方法和技术路线
• 1.3.1 技术路线
• 1.3.2 研究方法
• 2 干熄焦车间钢框架的使用情况调查分析
• 2.1 钢框架结构基本情况
• 2.2 钢框架使用条件
• 2.3 钢框架使用中存在的主要问题
• 3 干熄焦车间钢框架结构分析
• 3.1 钢框架结构分析的基本方法
• 3.2 结构分析模型
• 3.2.1 平面结构分析模型
• 3.2.2 空间结构分析模型
• 3.3 干熄焦车间框架结构分析
• 3.3.1 平面结构分析
• 3.3.2 空间结构分析
• 3.4 吊车梁及其制动系统分析
• 4 干熄焦车间钢框架的结构检测及分析
• 4.1 钢框架的力学性能检测与分析
• 4.1.1 钢框架承载力（应力）、变形（应变）的检测与分析
• 4.1.2 钢框架的动力特性与动力反应测试
• 4.2 钢框架的变形性能测试与分析
• 4.2.1 钢框架变形（挠度）测量
• 4.2.2 钢框架的位移和振动分析
• 4.3 吊车梁及其制动系统的检测及分析
• 4.3.1 吊车梁及其制动系统的复核和检查
• 4.3.2 吊车梁应力与应变测试及分析
• 4.3.3 吊车轮压的测试与分析
• 4.3.4 吊车水平荷载的测试与分析
• 4.3.5 吊车梁系统损伤现象的原因分析
• 5 干熄焦车间钢框架结构的加固
• 5.1 干熄焦车间钢框架的可靠性评定
• 5.1.1 基本评定方法
• 5.1.2 结构构件安全性的评定
• 5.1.3 结构体系安全性的评定方法
• 5.1.4 结构体系安全性的评定
• 5.1.5 结构体系适用性的评定
• 5.2 干熄焦车间钢框架的加固
• 5.2.1 加固方案选择
• 5.2.2 加固方法
• 5.2.3 钢框架加固后的检测（应力、变形、动力特性等）
• 6 结论
• 致谢
• 参考文献