高爐鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、高爐鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)       (steel structure design of blast furnace)煉鐵高爐專用鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。高爐鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括高爐本體和爐頂、上料系統(tǒng)、熱風(fēng)爐系統(tǒng)、粗煤氣除塵系統(tǒng)、出鐵場(chǎng)和輔助設(shè)施鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，做好系統(tǒng)間整體配合聯(lián)系、進(jìn)行結(jié)構(gòu)的材料選擇和采取安全防護(hù)措施。高爐系統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)見圖1。設(shè)計(jì)時(shí)要進(jìn)行結(jié)構(gòu)形式的選擇，構(gòu)件強(qiáng)度穩(wěn)定性、變形的計(jì)算和合理的構(gòu)造處理，以保證結(jié)構(gòu)安全使用與經(jīng)濟(jì)合理。設(shè)計(jì)應(yīng)按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范及其它有關(guān)規(guī)范規(guī)定進(jìn)行。對(duì)于地震區(qū)的高爐鋼結(jié)構(gòu)，其抗震設(shè)計(jì)要求還要符合抗震設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定

2、。高爐鋼結(jié)構(gòu)的大部分是高爐生產(chǎn)設(shè)備的主要組成部分，其特點(diǎn)是：(1)種類繁多，形式特殊。有多層空間框架的爐體框架、多折點(diǎn)殼體的爐殼、異形殼體組成的熱風(fēng)爐殼、圓或橢圓形筒殼的通廊等。(2)結(jié)構(gòu)尺寸及構(gòu)件斷面較大。如：5000m3 左右高爐全高可達(dá)120m，爐殼直徑為20m，爐殼厚度可達(dá)90120mm，爐體框架箱形柱的斷面尺寸達(dá)20m×40m。(3)鋼材用量多，如5000m3 高爐，包括運(yùn)輸、動(dòng)力、管線在內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)用量近9萬t。(4)工作條件較苛刻。如：爐體及周圍結(jié)構(gòu)受高溫影響及水氣銹蝕作用，熱風(fēng)爐外殼上部有時(shí)受晶間應(yīng)力腐蝕開裂作用，上料料車卷揚(yáng)機(jī)的作業(yè)率高達(dá)80，殼體構(gòu)件還要承受煤氣爆炸等

3、事故性內(nèi)壓力和磚襯被侵蝕后高爐外殼局部溫度過熱的作用。(5)各系統(tǒng)間結(jié)構(gòu)穿插交錯(cuò)，荷載輾轉(zhuǎn)傳遞。要控制其變形，使其相互協(xié)調(diào)。高爐本體和爐頂鋼結(jié)構(gòu)          高爐本體結(jié)構(gòu)形式主要有自立式和非自立式兩種(圖2)，也有介于兩者之間的過渡形式。自立式高爐包括高爐外殼、爐體框架和爐頂剛架。爐殼獨(dú)自承受爐內(nèi)有關(guān)全部豎向荷載，而在爐周設(shè)爐體框架支承上部設(shè)備及平臺(tái)。大中型高爐多用此種形式。非自立式高爐在爐殼下部設(shè)托圈和爐缸支柱，以支持爐內(nèi)荷載，且多不設(shè)爐體框架，而將爐身平臺(tái)及爐頂剛架支承在爐殼上，小型高爐多用此種

4、形式。高爐外殼         多折點(diǎn)殼體組成的密閉焊接壓力容器。內(nèi)砌耐火磚襯。冷卻設(shè)備、風(fēng)渣鐵口、監(jiān)測(cè)儀表等均固定在爐殼上。為了維持較高操作壓力下爐殼的密封性，大中型高爐爐底多設(shè)鋼底板密封，其下設(shè)風(fēng)冷或水冷管。在各設(shè)備開孔周圍，外殼設(shè)加強(qiáng)環(huán)板或局部增大爐殼厚度。爐殼承受較大集中力處要做構(gòu)造處理。為了滿足爐役后期爐殼噴水冷卻需要，在爐殼中下部要設(shè)數(shù)環(huán)防濺板及排水槽。外殼承受的主要作用有：(1)自重、爐料及渣鐵水重量；(2)各種生產(chǎn)情況下鼓入的熱風(fēng)及煤氣的壓力、渣鐵水及爐料的側(cè)壓力；(3)設(shè)備、磚襯和結(jié)構(gòu)作用其上的集

5、中或均布荷載；(4)不同生產(chǎn)時(shí)期耐火磚襯熱膨脹引起的推力；(5)地震區(qū)高爐的地震作用。在荷載效應(yīng)(習(xí)稱內(nèi)力)分析中，要計(jì)算殼體的一、二次應(yīng)力(包括薄膜應(yīng)力和彎曲應(yīng)力)及峰值應(yīng)力，一次應(yīng)力系由壓力、設(shè)備荷載、風(fēng)及地震等產(chǎn)生的應(yīng)力；二次應(yīng)力發(fā)生在結(jié)構(gòu)不連續(xù)處，系由壓力、設(shè)備荷載及熱膨脹差引起；峰值應(yīng)力產(chǎn)生于應(yīng)力集中處和局部熱變形受限制處。在爐殼的計(jì)算中，要使截面強(qiáng)度、穩(wěn)定性滿足有關(guān)規(guī)定要求。必要時(shí)，要驗(yàn)算爐殼的安定性，即保證結(jié)構(gòu)不發(fā)生塑性變形的連續(xù)循環(huán)；在產(chǎn)生峰值應(yīng)力區(qū)域要驗(yàn)算在應(yīng)力變化循環(huán)次數(shù)不高條件下的低周疲勞。爐體框架      &

6、#160;  一般為四柱結(jié)構(gòu)，由上下兩部分組成。非自立式高爐在爐周設(shè)有多個(gè)爐缸支柱。(1)下部結(jié)構(gòu)為框架式，在爐周多呈正方形布置。對(duì)于大型高爐，為適應(yīng)多條渣鐵溝的布置，也有呈矩形布置者。有的爐子柱下端向外傾斜，以加大爐臺(tái)操作空間。柱腳多固接于高爐基礎(chǔ)上。柱上端與橫梁剛接形成空間剛架。柱斷面多為十字形、箱形、圓管或采用鋼管混凝土柱。下部結(jié)構(gòu)承受上部結(jié)構(gòu)荷載，熱風(fēng)圍管及吊掛重，有時(shí)也包括風(fēng)口平臺(tái)荷載(一般該荷載由混凝土結(jié)構(gòu)承受)，橫向風(fēng)載和地震作用等。(2)上部結(jié)構(gòu)平面一般為正方形布置，且柱多與地面垂直，下端支承于下部結(jié)構(gòu)柱頂，柱間設(shè)垂直支撐，因工藝要求不能設(shè)置時(shí)，則采用梁柱剛接的剛架。

7、柱斷面種類與下部結(jié)構(gòu)相似。柱間設(shè)多層平臺(tái)做檢測(cè)修理之用，上端爐喉平臺(tái)為主要平臺(tái)，爐頂剛架支承于該平臺(tái)或框架柱頂上，上料通廊或斜橋和粗煤氣上升管亦多支承于該平臺(tái)上。有些高爐為了大修更換爐殼方便，在框架上部設(shè)置爐殼的臨時(shí)環(huán)形支座。爐體框架上部多與爐殼在水平方向相連，在抗震設(shè)防裂度較高地區(qū)更是如此。爐體各層平臺(tái)，框架要考慮生產(chǎn)操作和檢修時(shí)期平臺(tái)活荷載、積灰荷載及偶然荷載(如地震或其他事故的荷載)效應(yīng)組合。(3)爐缸支柱是一組沿爐周傾斜放置的支柱，用來支承非自立式高爐上部爐殼和爐內(nèi)耐火磚及爐料。上端與爐殼上水平環(huán)狀的托圈相連。要考慮爐料在正常生產(chǎn)、懸料和崩料(懸料突然墜落)時(shí)的影響，要考慮鐵水燒毀一根

8、支柱對(duì)其他柱的增荷。柱按壓彎構(gòu)件計(jì)算。斜柱產(chǎn)生的水平力由爐殼托圈和柱底部水平支撐承受。    爐頂剛架         由四柱組成的平面為矩形的多層構(gòu)架。它用來支承爐頂檢修吊車、料車式裝料設(shè)備的平衡桿、受料斗或無料鐘式設(shè)備的移動(dòng)受料漏斗等。對(duì)于用料車上料的中小型高爐料車?yán)K輪有時(shí)也放置其上。大型設(shè)備起吊用的檢修吊車梁要外伸至爐喉平臺(tái)和風(fēng)口平臺(tái)之外。有的高爐將裝料設(shè)備支承于上升管上，而爐頂剛架僅支承檢修吊車。為了保證剛架的剛度，在工藝設(shè)備布置允許之處設(shè)置柱間支撐。檢修吊車和起吊物

9、走行區(qū)域，可設(shè)活動(dòng)支撐，以增加正常生產(chǎn)時(shí)期剛架的剛度。設(shè)計(jì)時(shí)除需考慮一般的荷載效應(yīng)組合外，尚需考慮檢修吊車在不同位置工作時(shí)的荷載、料車鋼繩卡住、平衡桿鋼繩事故性松弛荷載和地震區(qū)的地震作用等效應(yīng)。上料系統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)         包括料車式斜橋或上料膠帶機(jī)通廊。有時(shí)碎焦卷揚(yáng)設(shè)施結(jié)構(gòu)、礦槽和機(jī)械室也采用鋼結(jié)構(gòu)。斜橋         雙傾斜的構(gòu)架（圖3）。與地面傾角為50余度。下端支撐料坑邊緣，上部用一支架支于爐喉平臺(tái)或風(fēng)口平臺(tái)上，并有懸臂延伸

10、至爐子中心附近。在斜橋的計(jì)算簡(jiǎn)圖中，下端支座為不動(dòng)鉸，上端為鉸接的鏈桿支架或可水平移動(dòng)的輥軸支座，桁架間設(shè)縱梁橫梁，以支承行駛的料車，上下弦平面中設(shè)支撐系統(tǒng)。中大型高爐料車為兩臺(tái)，小型高爐為一臺(tái)，斜橋上端需設(shè)分歧軌，以傾翻料車。為了安全和承受可能出現(xiàn)的負(fù)輪壓，在相應(yīng)區(qū)段的車輪上方設(shè)置壓輪軌。在斜橋頂端和中部設(shè)有導(dǎo)向繩輪平臺(tái)，以支承料車牽引鋼繩和操縱爐頂裝料平衡桿用鋼繩的繩輪。卷揚(yáng)機(jī)室多設(shè)于橋下。桁架在上下支座處和上端端部的橫斷面上要設(shè)橫向剛性門架，以傳遞斜橋的橫向風(fēng)力等，并作為保證桁架上弦桿側(cè)向穩(wěn)定的支點(diǎn)。為方便更換料車，斜橋下端的下弦支撐要作成可拆卸的。個(gè)別高爐斜橋?yàn)榇┰绞綄?shí)腹梁。為了降低梁

11、高，多做成兩段簡(jiǎn)支梁或兩跨連續(xù)梁。 斜橋的荷載效應(yīng)分析除考慮正常料車荷載外，還應(yīng)考慮在過載料車荷載，鋼繩卡住、拉斷或平衡桿鋼繩松弛事故荷載等各種情況下的料車輪壓與鋼繩張力的效應(yīng)。除鋼繩拉斷時(shí)料車自由滑落的事故情況外，一般為兩臺(tái)料車自爐頂及料坑底部相向運(yùn)行。桁架式斜橋要按上述關(guān)系確定一空一重料車對(duì)桁架桿件內(nèi)力的最不利位置，必要時(shí)還要做疲勞驗(yàn)算。在計(jì)算直接支承料車車輪軌道的縱梁橫梁和繩輪的支承梁時(shí)，要考慮動(dòng)力系數(shù)。要注意保證實(shí)腹梁的整體穩(wěn)定。要驗(yàn)算桁架或?qū)嵏沽盒睒虻膿隙?。皎帶機(jī)通廊         

12、  一般由兩榀桁架、平臺(tái)橫梁和上下弦支撐組成(圖4)。通廊高處距地面多在40m以上，支承支架的布置又受地面設(shè)施的限制，故通廊跨度常有超過60m者。通廊多設(shè)墻架及屋蓋，也有僅將膠帶加罩而省去圍護(hù)結(jié)構(gòu)者。長(zhǎng)跨通廊形式多樣，20世紀(jì)70年代中期，出現(xiàn)了圓形或橢圓形截面而跨度達(dá)80m的管式殼體結(jié)構(gòu)通廊，既節(jié)省了圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料又解決了長(zhǎng)跨度的結(jié)構(gòu)形式問題。通廊支承支架除一般為雙肢格構(gòu)式支架外，大型高爐中尚有管狀截面柱肢的人字形支架，可省去肢間的腹桿，且外觀簡(jiǎn)潔，安裝運(yùn)輸方便。為了承受縱向的水平力并確保整體的穩(wěn)定，需在通廊系統(tǒng)的中部設(shè)固定支架。桁架式通廊按所受節(jié)點(diǎn)各向荷載分析內(nèi)力，而管式通廊則按壓

13、彎構(gòu)件分析。所有構(gòu)件要進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性驗(yàn)算，對(duì)主要承重結(jié)構(gòu)要注意荷載的動(dòng)力效應(yīng)，為確保管式通廊的局部穩(wěn)定，防止橫斷面的變形，在管內(nèi)側(cè)多設(shè)環(huán)向和縱向加勁肋。  碎焦卷揚(yáng)設(shè)施結(jié)構(gòu)         料車上料的高爐專門運(yùn)出過篩后的碎焦的設(shè)施結(jié)構(gòu)。包括支架、碎焦倉和小車走行部分及相應(yīng)平臺(tái)。熱風(fēng)爐系統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)             每座高爐配有34座熱風(fēng)爐，為高爐提供具有一定壓力的高溫空氣

14、。熱風(fēng)爐系統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)包括熱風(fēng)爐爐殼、冷風(fēng)管道、煤氣管道、熱風(fēng)管道、熱風(fēng)圍管、助燃空氣管道、混風(fēng)管道、廢氣管道以及相應(yīng)的管道支架平臺(tái)和閥門檢修用吊車棧橋等。熱風(fēng)爐有內(nèi)燃式、外燃式、頂燃式和改進(jìn)內(nèi)燃式四種類型(圖5)，按工藝要求選定。內(nèi)燃式爐殼為圓柱形筒殼，殼內(nèi)除有周壁的耐火磚層外，還設(shè)有供煤氣燃燒的燃燒室和裝滿格子磚的蓄熱室。殼上設(shè)煤氣、冷風(fēng)入口及熱風(fēng)、廢氣出口。殼頂為半球形或其他曲面的封板，爐底設(shè)有平鋼底板，其上澆灌耐熱鋼筋混凝土板，殼底部設(shè)錨栓。底板與側(cè)壁相交轉(zhuǎn)角處多以圓弧過渡，以平衡內(nèi)壓的豎向拉力和耐火磚膨脹作用于爐殼的豎向摩擦拉力。外燃式熱風(fēng)爐是將燃燒室與蓄熱室分離成為上端相連有獨(dú)立鋼外殼

15、的兩個(gè)筒體。頂燃式熱風(fēng)爐取消了燃燒室而將燃燒器環(huán)置于拱頂之下。改進(jìn)內(nèi)燃式熱風(fēng)爐拱頂采用懸鏈?zhǔn)角€。工藝上對(duì)燃燒室構(gòu)造和磚襯做了改進(jìn)。當(dāng)拱頂溫度超過產(chǎn)生晶間應(yīng)力腐蝕的臨界溫度時(shí)，要采取相應(yīng)的防止拱頂和上部殼體開裂的措施，如在爐殼直徑變化處實(shí)行平緩過渡，采用較小的焊縫尺寸，對(duì)焊縫進(jìn)行退火，設(shè)置膨脹圈等；采用細(xì)晶?？归_裂性能好的鋼制作；殼外設(shè)保溫層，以防止酸露凝結(jié)；殼內(nèi)涂耐熱防酸漆保護(hù)等。熱風(fēng)爐外殼承受內(nèi)部鼓風(fēng)壓力和磚襯熱膨脹力的作用。在有集中荷載處要驗(yàn)算其局部應(yīng)力。在與各種管道相連處，由于開設(shè)孔洞，要設(shè)加強(qiáng)環(huán)板或局部增大爐殼厚度以補(bǔ)強(qiáng)。內(nèi)部用磚托支承襯磚處，要計(jì)算熱膨脹產(chǎn)生的應(yīng)力或做構(gòu)造處理，使磚

16、托受熱變形不受約束。沿圓筒下端周邊設(shè)錨栓，以承受安裝階段的風(fēng)荷載、試壓時(shí)的上拉力和地震作用。當(dāng)爐殼底板上有鋼梁加勁并有耐熱鋼筋混凝土底板時(shí)，錨栓所承受的拉力可考慮殼內(nèi)側(cè)周環(huán)耐火磚襯重量產(chǎn)生的卸荷作用。對(duì)于外燃式熱風(fēng)爐，由于設(shè)有兩個(gè)簡(jiǎn)體，其間當(dāng)由剛性連通管連接時(shí)，簡(jiǎn)體間的受熱膨脹差異，要靠簡(jiǎn)體變形吸收，或設(shè)液壓支承座吸收，當(dāng)設(shè)膨脹節(jié)時(shí)，要設(shè)拉環(huán)以互相抵消筒體間軸向推力的影響。大型高爐的冷熱風(fēng)管均設(shè)置膨脹圈，以補(bǔ)償管道熱膨脹量，并將熱風(fēng)圍管水平拉結(jié)于高爐周圍結(jié)構(gòu)上，以確保圍管與高爐同心。  粗煤氣除塵系統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)     

17、0;   包括粗煤氣管道、重力除塵器和支架。粗煤氣管道           包括導(dǎo)出管、上升管、下降管和放散管等。為了隔熱和抗磨損，在管道內(nèi)壁設(shè)錨固件，并噴涂耐火材料，或管道內(nèi)襯以耐火磚，轉(zhuǎn)角處襯鑄鐵板或噴涂耐火材料。對(duì)于大型高爐，在管道與爐殼相連處，為了增進(jìn)支承的可靠性，在上升管下部或?qū)С龉軈^(qū)域多設(shè)置膨脹節(jié)，并在其上方平臺(tái)上設(shè)置支座承受管道重量等，使管道與下面的爐殼在傳力上相互分離。對(duì)中小型高爐，粗煤氣管道多直接支承在爐喉外殼上。有時(shí)為了簡(jiǎn)化爐頂剛架結(jié)構(gòu)，在更換爐頂設(shè)備時(shí)，

18、在管道上設(shè)置起吊滑輪，以代替爐頂剛架的安裝檢修吊車梁，為此在下降管上要設(shè)起吊梁，并用加勁環(huán)加強(qiáng)。管道除了承受結(jié)構(gòu)自重、內(nèi)壓、平臺(tái)活荷載和風(fēng)荷載外，還要承受熱膨脹或局部過熱的變形推力、高爐與除塵器基礎(chǔ)間的差異沉降的作用(當(dāng)?shù)鼗鶙l件差時(shí))、管道上可能設(shè)置的吊掛荷載(在爐頂檢修時(shí))和地震的作用等。重力除塵器      上下端為錐體的圓柱殼。在煤氣進(jìn)口處多設(shè)耐磨層，為了耐磨與隔熱，筒殼亦有襯磚者。中小型高爐的除塵器支架為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，而大型高爐的除塵器支架則多為鋼結(jié)構(gòu)，有四柱或多柱式，其間以斜撐相連或與梁剛接形成框架。設(shè)計(jì)時(shí)，除考慮粗煤氣管道在重力除

19、塵器上端的作用外，還要考慮清灰不及時(shí)的貯灰過載以及地震作用對(duì)支架的影響，并驗(yàn)算承受負(fù)壓時(shí)殼體的穩(wěn)定性。出鐵場(chǎng)鋼結(jié)構(gòu)        包括廠房及工作平臺(tái)兩部分(圖1)。廠房       出鐵場(chǎng)廠房一般為矩形平面布置。當(dāng)爐容較大時(shí)，因需設(shè)多個(gè)渣鐵口，常設(shè)置成相對(duì)布置的(圖1)或在爐兩側(cè)并行的兩個(gè)矩形出鐵場(chǎng)廠房，也有的簡(jiǎn)化成單一的環(huán)形出鐵場(chǎng)廠房(圖6)。廠房?jī)?nèi)設(shè)橋式吊車，屋面設(shè)通風(fēng)天窗。為了減少積灰，屋面坡度一般為45。 ，也有的采用平緩屋面坡度，以方便清灰。屋面材料一般為

20、鋼板。為了爐頂檢修吊車吊裝需要，有時(shí)在屋面設(shè)吊裝孔，上覆可移動(dòng)屋面板。大型高爐出鐵場(chǎng)的通風(fēng)除塵設(shè)施的管道多支承在柱和屋面系統(tǒng)上。當(dāng)上料通廊支架布置受限制時(shí)，有時(shí)也支承于屋面上。矩形平面的出鐵場(chǎng)廠房結(jié)構(gòu)為實(shí)腹框架或?yàn)楦駱?gòu)柱與屋架體系。環(huán)形平面的出鐵場(chǎng)廠房結(jié)構(gòu)為正多邊形的空間框架體系(圖6)。環(huán)形出鐵場(chǎng)承重空間框架系由框架柱、斜屋面橫梁、H形環(huán)梁、箱形環(huán)梁、環(huán)向檁條和支撐等組成。多數(shù)出鐵場(chǎng)廠房的箱形環(huán)梁支承于爐體框架柱上。有的高爐將爐身、爐喉平臺(tái)支承或吊掛于箱形環(huán)梁上，出鐵場(chǎng)平臺(tái)下鋪有鐵路線，使得部分邊柱布置困難。有的出鐵場(chǎng)將邊柱或吊車柱肢置于出鐵場(chǎng)工作平臺(tái)上。廠房?jī)?nèi)設(shè)環(huán)行吊車，吊車梁為箱形斷面弧

21、形梁，外側(cè)吊車梁支承于周邊柱上，內(nèi)側(cè)吊車梁支承在爐周的四或六根雙肢柱的外肢上，該柱的另一肢支承熱風(fēng)圍管，圍管支座在半徑方向應(yīng)能自由膨脹移動(dòng)，并有隔震設(shè)施。屋面高側(cè)設(shè)環(huán)形通風(fēng)天窗。與矩形出鐵場(chǎng)不同，環(huán)形出鐵場(chǎng)中，熱風(fēng)主管進(jìn)入廠房時(shí)，管道要高于吊車設(shè)備輪廓尺寸，并垂直接入熱風(fēng)圍管。在周邊柱上設(shè)周邊環(huán)形走道，以連通各內(nèi)部小屋。爐頂檢修吊車梁多外伸至出鐵場(chǎng)廠房之外，由于跨度較大，需另設(shè)高大落地支架支持。 出鐵場(chǎng)廠房的計(jì)算與一般廠房類似，屋面灰荷載當(dāng)屋面坡度大于25。時(shí)開始折減，至45。時(shí)折減至零。在天窗附近及靠近爐子中心區(qū)域要考慮灰堆影響，有上料通廊支架或通風(fēng)除塵管道在屋面系統(tǒng)上時(shí)，由于荷載

22、較大，要增設(shè)必要的支撐，對(duì)于地震區(qū)要考慮水平和垂直方向的地震作用。弧形吊車梁由于吊車行駛速度較慢，其橫向水平荷載多不需另計(jì)吊車弧線運(yùn)行徑向的增力。平臺(tái)        用于布置鐵、渣溝和維修用設(shè)備的場(chǎng)所。常覆蓋整個(gè)出鐵場(chǎng)廠房區(qū)域，多為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)時(shí)，要留出吊裝區(qū)域或吊裝孔，以便物料垂直運(yùn)輸。平臺(tái)各部位標(biāo)高隨生產(chǎn)設(shè)備要求而不同，以填砂調(diào)整。為實(shí)現(xiàn)檢修機(jī)械化并改善工作環(huán)境，有的大型高爐在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)上再設(shè)平坦的架空鋼平臺(tái)，以利水平運(yùn)輸。平臺(tái)上當(dāng)有專門檢修車輛行駛時(shí)，檢修荷載中要考慮其影響。輔助設(shè)施鋼結(jié)構(gòu) 

23、60;       高爐的電梯井架、煤粉噴吹高層框架、渣處理溝道、通風(fēng)除塵設(shè)施、爐頂余壓發(fā)電、煤氣清洗、鑄鐵機(jī)廠房、備用水塔等設(shè)施也全部或部分地采用鋼結(jié)構(gòu)。整體配合聯(lián)系         高爐鋼結(jié)構(gòu)與生產(chǎn)操作特點(diǎn)關(guān)系密切。主要表現(xiàn)在：(1)各系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布置?；ハ嘟诲e(cuò)，需要密切配合銜接，如：爐喉平臺(tái)處，集爐體、爐頂、上料和粗煤氣系統(tǒng)于一體；爐體下部與出鐵場(chǎng)、熱風(fēng)爐系統(tǒng)相互連接；爐頂剛架的斜撐和安裝梁的布置要與粗煤氣管道協(xié)調(diào)。(2)受荷變形和生產(chǎn)操作引起的熱膨脹

24、變形要設(shè)法消除或控制在允許范圍內(nèi)，如上料斜橋或通廊與爐頂剛架間要留有必要的變形凈空；在爐喉平臺(tái)處，粗煤氣管道設(shè)置膨脹圈和支架；熱風(fēng)爐熱風(fēng)主管及支管多設(shè)膨脹圈。(3)在作用分析中，要盡量將結(jié)構(gòu)劃分成明確的受力體系，并盡量將體系按整體考慮，如在爐側(cè)并行的出鐵場(chǎng)中，由于廠房結(jié)構(gòu)與爐體下部框架相連，爐體框架柱與廠房柱基礎(chǔ)下沉量不同，要考慮對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響；高爐本體、爐頂剛架和粗煤氣系統(tǒng)處于同一的受力體系中，荷載、地基變形、溫度變化和地震等作用均互相影響。在計(jì)算機(jī)軟件不斷完備的情況下，通常宜進(jìn)行這些體系的靜力和動(dòng)力整體分析(圖7)。材料選擇        高爐鋼結(jié)構(gòu)用鋼材要根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性、荷載特征、連接方法、工作環(huán)境和溫度等進(jìn)行選擇。除按一般規(guī)定外，焊接高爐爐殼、熱風(fēng)爐爐殼及除塵器外殼，鋼材要采用力學(xué)性能和化學(xué)成分符合要求的鎮(zhèn)靜鋼。大型高爐爐殼宜用高塑性高韌性低硫磷的細(xì)晶粒抗開裂性能優(yōu)良的高強(qiáng)焊接鋼。當(dāng)熱風(fēng)爐風(fēng)溫較高時(shí)，熱風(fēng)爐上部要用抗晶間應(yīng)力腐蝕開裂性能優(yōu)良的鋼材。對(duì)于料車斜橋桁架、料車軌下縱梁橫梁、繩輪支承梁和料鐘式裝料設(shè)備的平衡桿支承梁等直接承受動(dòng)力荷載的構(gòu)件，還要保證冷彎和沖擊韌性的要求。由于多數(shù)高爐構(gòu)件常受高溫度高濕度的影響，大中型高爐多采用彩色耐高溫防腐蝕涂料。小型高爐常用瀝青漆涂敷保護(hù)，但不能耐久