胡国栋，胡英杰，常春梅，赵云浩，祝子平，黄镇，谯正武

（1.甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司,甘肃 兰州 730070；2.金昌市特种设备检验所，甘肃 金昌 737100）

铜锍包吊耳断裂的有限元分析

胡国栋1，胡英杰2，常春梅1，赵云浩1，祝子平1，黄镇1，谯正武1

（1.甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司,甘肃 兰州 730070；2.金昌市特种设备检验所，甘肃 金昌 737100）

对某企业铜锍包吊耳断裂的原因进行分析，通过解析分析、静态有限元计算、动态有限元模拟及断口形貌的综合分析，最终判断频繁碰撞是造成铜锍包吊耳失效的主要原因，对日常的管理及操作提出了改进建议。

铜锍包；吊耳；断裂；应力分析；计算机辅助工程；有限元；碰撞

0 引言

铜锍包是冶金行业常用的设备之一，主要用于盛装、中转高温液态金属，其高空悬吊的作业方式存在极大的危险性。近年来锍包事故时有发生，给企业的安全生产造成威胁。某冶炼厂2008年11月曾发生铜锍包吊耳断裂事故，所幸的是当时铜锍包为空载状态未造成人员伤亡。该铜锍包使用温度为1 500℃，每天装卸50次，已投入使用10年之久。图1为此次事故中失效的铜锍包，由图1可见，吊耳已彻底断裂，铜锍包杯体一侧嘴部有明显的撞击凹坑。

图1 发生事故的铜锍包

吊耳为铜锍包上主要承载构件，采用锻造工艺制造，铸造铜锍包时与包体镶铸在一起。由于所盛装的熔融状料强烈地粘附在包体内表面，卸料时，料体很难从包体内彻底倒出，故操作人员将随天车运动的铜锍包嘴部与障碍物相撞，利用惯性作用将铜锍包内的料体彻底清除。……