随着我国冶金产业的快速发展,高炉整体结构也逐渐大型现代化,然而我国目前高炉钢结构设计依然停留在以经验为主,计算为辅的阶段,相关技术规范以及标准也并不系统健全。因此,本文有必要对高炉壳体通过运用有限元程序进行分析研究。本文以山东钢铁股份有限公司日照钢铁精品基地炼铁厂1#5100m~3容积炼铁高炉炉壳为背景,根据相关研究成果、国家规范要求以及工程专业委托书所提供设计方案,采用ANSYS大型有限单元分析程序,建立高炉壳体三维实体有限元计算模型,分析高炉在正常工作状态下壳体整体和局部应力、应变分布,并对高炉炉壳进行模态分析及地震作用时程反应分析。论文具体研究内容如下:(1)利用大型有限元分析软件ANSYS,建立壳体参数化有限元模型,并根据工艺要求,按正常工作情况在壳体上模拟施加各类荷载。(2)对炉壳在设备荷载、整体升温效应、炉壳内外10℃温差作用、炉内铁料活荷载、气体及渣铁压力荷载以及内衬膨胀力载荷六种荷载分别在正常工作情况下产生的应力及应变情况进行分析。(3)对高炉炉壳进行动力分析。首先进行了模态分析,获得壳体的自振频率、振型,然后对高炉壳体输入Elcentro波、唐山波SN以及兰州波1,经过时程反应分析,求得各类地震效应参数。通过以上研究,验证此高炉炉壳设计的可靠性。