电炉基础设计(design of electric arc furnace foundation)

支承并固定炼钢电弧炉及其相关设备的基础结构设计。通过基础将各种荷载及动力作用传给地基。设计电炉基础，特别是当采用地坑式结构时，要做好结构的防水措施，以避免生产中漏钢时发生爆炸事故。此外，为防止生产中的高温辐射作用及溅渣现象，要采取隔热与防护措施。设计主要内容包括原始资料收集、基础形式、基础计算、基础构造和隔热保护措施。

原始资料收集 见冶金厂矿设备基础设计。

基础形式 分为地坑式(图1)及高架式(图2)两种。小型电炉可采用地坑式或高架式基础，大、中型电炉多采用高架式基础，一般为支墩式并与厂房基础分开。在中国，20世纪70、80年代以来所建成的多座50t、75t、90t以及90年代初期建成的150t电炉均采用高架式基础。

地坑式基础的操作平车轨道有布置在坑壁顶面和坑内两种形式。为了减少出渣坑壁因烘烤而破坏，要优先将平车轨道布置在坑壁顶面(图1a)。对于高架式基础，一般采用在整体底板上设两片墙式结构以支承炉体，在一个墙体的外侧固定电炉提升机构，在两墙体中问的地面标高处，铺设轨道，并在电炉基础范围外侧的一端布置出渣轨道基础，另一端布置出钢轨道基础。

计算要点 须考虑炉体没备重、最大装料重、附属设备重及生产过程中产生的其他外力。对于地坑壁要考虑土压力及地面荷载的作用。遇到地下水时，尚须计入水压力，按有关规范规定，计算确定结构构件截面尺寸和配筋量。计算基础底板时，基底压力假定为直线分布，底板内力根据其长宽比，按单向或双向板计算。高架式电炉基础的支墩按中心受压构件计算。属防水混凝土结构时，须验算裂缝宽度。当地下水位较高时，要验算空载时电炉基坑抗浮的稳定性。验算地基承载力时，除上述荷载外，还要计入覆土重和基础自重。

基础构造 主要是要考虑基础的防水问题。地坑式基础的出钢坑和出渣坑须严格防水，设计时根据电炉容量，地下水(包括上层滞水)、生产水情况和施工条件，选择合理的防水方案。当地下水位高于坑底标高时，宜优先采用钢板防水，也可采用盲沟(图3)排水。盲沟沿电炉基础周围布置，将渗出的水引至集水井并排出车间。在处于无地下水及弱透水性土中的电炉基础，为防止厂房内生产水形成的上层滞水渗入基坑，可采用防水混凝土防水。高架式基础设有液压缸坑时，坑壁和底板须采用防水混凝土，当坑较大时，要在坑内设排水沟和集水坑等。

隔热保护措施 地坑式基础的出钢坑侧壁须自坑底向上l／3高度范围内砌一砖厚的耐火砖墙，其余部分砌一砖厚的普通砖墙，并和基础的预埋钢筋拉结，出渣坑竖壁砌一砖厚的耐火砖墙。出钢坑和出渣坑底板上砌筑耐火砖作隔热保护。所有耐火砖砌体用耐热砂浆砌，普通砖墙用混合砂浆砌。高架式基础支墩的内侧表面砌一砖厚的普通砖墙作隔热保护层；当设有液压缸坑时，靠出钢、出渣线侧砌筑一定高度的普通砖防护墙，以防钢液、渣液溅入液压缸坑内，在轨道基础下面也要砌耐火砖保护，上铺碎石。