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第47卷第3期四川冶金Vol.47No.3

2025年6月SichuanMetallurgyJun.,2025

文章编号：1001—5108(2025)03—0053—07

基于有限元分析的高炉荒煤气管系自然补偿设计研究

美楠，何真平1

邹达基1,杜鹃1,田辉,代茂林1,姜

（1.中冶赛迪工程技术股份有限公司，重庆401122）

摘要：高炉荒煤气管系设计宜优选自然补偿方案。本文以某高炉荒煤气管系自然补偿设计为例，基于有限元分

析方法，先确定了管系路由，再对局部应力集中部位进行分析优化，使管系各部位的应力水平相当，整个管系应力

水平控制在许可范围内，实现了管系的自然补偿设计。采用有限元分析方法，可揭示管道局部应力集中的部位、应

力水平的主要控制因素和规律，进而合理选择管道相关参数，满足自然补偿设计要求。

关键词：高炉；荒煤气管系设计；有限元分析；自然补偿；应力分析

中图分类号：TF572文献标识码：A

Researchonnaturalcompensationdesignofblastfurnacescrudegas

pipingsystembasedonfiniteelementanalysis

ZOUDaji,DUJuan,TIANHui,DAIMaolin,JIANGNan,HEZhenping

(1.CISDIEngineeringCo.,Ltd.,Chongqing401122,China)

Abstract:Thenaturalcompensationschemeshouldbechosenintheblastfurnacescrudegaspipingsystemdesign.

Takingthenaturalcompensationdesignofablastfurnacescrudegaspipelinesystemasanexample,thisstudyem-

ploysfiniteelementanalysis(FEA)tofirstdeterminethepipelinerouting.Subsequently,localizedstressconcentra-

tionareasareanalyzedandoptimizedtoensurecomparablestresslevelsacrossallsectionsofthepipelinesystem.By

controllingtheoverallstresswithintheallowablerange,thenaturalcompensationdesignofthepipelinesystemis

successfullyachieved.Thefiniteelementanalysismethodeffectivelyidentifiesstressconcentrationpoints,reveals

keycontrollingfactorsandpatternsinfluencingstresslevels,andguidestherationalselectionofpipelineparameters

tomeetnaturalcompensationdesignrequirements.Thisapproachprovidesamethodandpracticalreferenceforopti-

mizingsim