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國外關于鋼包包壁磚設計尺寸及相關標準

發布日期: 2021-03-18 10:03:59    閱讀量(224)    作者:

鋼包,也叫鋼水罐,鋼罐和盛鋼桶,是盛接、轉運、爐外處理并澆鑄煉鋼爐鋼水的高溫容器。鋼包的包殼是由厚鋼板焊接,內部襯以耐火材料。鋼包的容量,小到1t以下,大到300t以上,鋼包的包殼作為鋼包的主要部分,一方面它是磚砌鋼包砌筑的導面或者是整體內襯澆注施工的基面,另一方面它要在長期使用過程中不變形,保證耐火內襯的結構穩定,因此,不論是從保證內襯施工質量方面,還是從內襯使用壽命方面來講,都要求鋼包的包殼具有正確的外形尺寸和足以保證長期使用不變形的堅固性。鋼包包殼的示意圖如下所示。

國外罐壁側厚楔形尺寸設計國外鋼罐罐壁環形砌磚早期多數采用通用的側厚楔形磚豎砌。例如日本在1975年的鋼罐用黏土磚標準中明確規定:鋼罐用黏土磚的形狀和尺寸應符合JISR2101耐火磚形狀及尺寸的規定。標準中只有磚號為Y1、Y2和Y3的3個側厚楔形磚,其規格(mm×mm×mm)分別為114×65/59×230、114×65/50×230和114×65/32×230,也只能滿足罐壁厚度為114mm的中小容量鋼罐罐壁。后來我國用過日本罐壁厚度為230mm的側厚楔形磚。英國標準BS3056-1987耐火磚尺寸-第8部分鋼罐用磚[58]中也曾采用罐壁厚度114mm和150mm的豎砌側厚楔形磚,見表1。這兩組(114mm和150mm)側厚楔形磚均采取等大端尺寸C=76mm,而且兩組的楔差(大小端尺寸差C-D)分別同為3mm、6mm和12mm,互成1:2:4的簡單整數比。每組設置楔差為3mm的微楔形磚(尺寸磚號ISA-3和ISAL-3),表明罐壁環形砌磚采用雙楔形磚磚環,不采用楔形磚與直形磚配合砌筑的混合磚環。從英國標準BS3056—1985耐火磚尺寸——第1部分通用磚的側厚楔形磚磚量表(見表2)也可證明這一推測。

表1 英國鋼包包壁豎砌側厚楔形磚尺寸和尺寸特征(等大端尺寸)

表2 英國側厚楔形磚(114×76D×B)每環磚量表

隨著鋼罐容量和罐壁厚度的增大,標準尺寸(即大小端尺寸4)僅114mm和150mm顯然不夠。英國鋼罐側厚楔形磚的大小端距離(及罐壁厚度A)的尺寸系列有124mm、155mm、187mm、220mm和250mm。這些尺寸來源于一些國家大尺寸標準磚(large-sizedstandardsquare)的尺寸規格(mm):250×l24×64(或76)。例如德國的標準磚(見表3)和前蘇聯的大尺寸標準磚(見表4)的尺寸。187mm為250mm的錯縫尺寸(3/4),即250×3/4近似等于187mm或124mm的倍半寬(1.5倍),即124×1.5近似等于187mm。124~187mm、187~250mm之間,再分別等分取整數155mm和220mm。

表3 德國優先采用的直形磚尺寸(DIN1081-2:1988)

前蘇聯大尺寸直形磚尺寸

表4 前蘇聯大尺寸直形磚尺寸(TOCT8691-1973)

英國和法國鋼包包壁大尺寸豎砌側厚楔形磚尺寸和尺寸特征見表5和表6

英國鋼包包壁大尺寸豎砌側厚楔形磚尺寸

表5英國鋼包包壁大尺寸豎砌側厚楔形磚尺寸和尺寸特征(中間尺寸)

法國鋼包包壁大尺寸豎砌側厚楔形磚尺寸

表6法國鋼包包壁大尺寸豎砌側厚楔形磚尺寸和尺寸特征(中間尺寸)

英國鋼罐罐壁豎砌大尺寸側厚楔形磚的磚層高度B均為250mm。這些磚的大小端尺寸C/D采取不同的等中間尺寸大小端距離4(罐壁厚度)=124mm的一組兩個磚號(2P24和2P10)的等中間尺寸P=(137+113)/2=125mm或P=(130+120)/2=125mm;其余A為155mm、187mm、和250mm三組各兩個磚號的等中間尺寸P都等于100mm,例如3P20和3P10的等中間尺寸P=(110+90)/2=(105+95)/2=100mm;4P22和4P12的等中間尺寸P=(111+89)/2=(106+94)/2=100mm;6P26、6P18和6P10的等中間尺寸P=(113+87)/2=(109+91)/2=(105+95)/2=100mm。每組的大半徑側厚楔形磚(C-D)=10mm或12mm)還設計有原基本磚磚厚的2/3和3/4的減薄合門磚,為封閉磚環的調節操作提供了方便。此外,每組的減薄合門磚(兩個磚號)和未被減薄的基本磚(大半徑楔形磚),三個磚號的楔差、單位楔差和每環極限磚數分別彼此相等,例如楔差C-D同為lOmm、單位楔差△C'同為0.0806和每環極限磚數K'。同為77.912塊的尺寸磚號2P10、2/3-2P10和3/4-2P10;楔差同為10mm、單位楔差△C'同為0.0645和每環極限磚數K'。同為97.390塊的尺寸磚號3P10、2/3-3P10和3/4-3P10;楔差同為12mm、單位楔差△C'同為0.0642和每環極限磚數K'。同為97.913塊的尺寸磚號4P12、2/3-4P12和3/4-4P12。每組楔差相等的三個磚號可組成3個等楔差雙楔形磚磚環。例如2/3-4P12與4P12等楔差雙楔形磚磚環、3/4-4P12與4P12等楔差雙楔形磚磚環,以及2/3-4P12與3/4-4P12等楔差雙楔形磚磚環這些等楔差雙楔形磚磚環的計算式非常簡化。英國鋼罐罐壁大尺寸側厚楔形磚尺寸設計的不足之處:1)罐壁厚度(大小端距離A)不配套,在187mm與250mm之間缺少220mm—檔。(2)除3P20和3P10—組兩磚楔差比為2:1簡單整數外,其余各組磚間楔差不成簡單整數比,給計算式規范化帶來麻煩。

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