連續(xù)式石墨化電爐支撐結構設計與性能分析.pdf

1、隨著鋼鐵和電子行業(yè)的快速發(fā)展，石墨的需求量也在不斷地增長。國內生產石墨主要采用的是艾奇遜石墨化爐，該石墨化爐生產周期長、能耗大、效率低，且控制技術相對落后。本文所研究的連續(xù)式石墨化電爐是一種具有生產周期短、能耗低、生產效率高，生產成本低等優(yōu)點的創(chuàng)新爐型。因其爐體下部有冷卻器以及出料裝置，為了保證足夠的出料空間，爐體需要置于較高位置，從而在功能上要有滿足要求的支撐結構作為爐體的支撐。由于原有支撐結構受到基礎位置的限制，設計時出現(xiàn)結構復雜、

2、冷卻器及出料空間小、材料浪費等問題，所以在此背景下，優(yōu)化設計爐體支撐結構并分析其性能成為具有重要實際意義的課題。
　　本文主要設計了這一新型爐體的支撐結構，并對爐體支撐結構進行性能分析與結構改進。根據連續(xù)式石墨化電爐支撐結構的設計要求，結合鋼結構設計規(guī)范進行鋼結構部件設計計算，確定了鋼結構部件的基本尺寸，使用三維造型軟件Pro/ENGINEER結合計算數(shù)據對支撐結構進行三維造型，并使用有限元分析軟件ANSYS對其進行靜力學分析及屈

3、曲分析，根據分析結果進行結構改進，完成了這一新型爐體支撐結構的設計工作。使用有限元軟件ANSYS對爐體支撐結構整體進行地震波瞬態(tài)分析，分析在7級“天津波”地震作用下支撐結構的受力變形情況，結合設計規(guī)范提出合理的改良方案，并對初始設計進行結構改進，從而提高了支撐結構整體抗震能力與穩(wěn)定性，達到了連續(xù)式石墨化電爐支撐結構安全實用的設計要求?？紤]到高溫對鋼結構力學性能的影響，使用有限元分析軟件ANSYS對爐內物料溫度場進行模擬，模擬結果顯示爐體