本條提出在殼體結構設計中應具體考慮的一些注意事項，與保證工程質量密切相關。其中鋼材的牌號就目前的使用情況，高爐、熱風爐殼體結構等選用的鋼材大多數是各大鋼鐵企業（如：寶鋼、鞍鋼、武鋼等）自行研發的低合金結構鋼，這些鋼材只有企業技術標準，尚未形成國家技術標準，因此，必須詳細列出鋼材的化學成分和力學性能的各項要求，以便按此進行檢驗。凡選用的鋼材牌號已有現行國家標準的，可不再列出，只提附加保證和協議要求的內容；結構方案中的殼體分段和分塊要避開鋼板的對接焊縫與設備安裝焊縫相焊，并留有一定的距離，避免產生殘余應力；構造措施是殼體結構的重要組成部分，應滿足受力和施工要求。

本條是根據現行國家標準《高爐煉鐵工藝設計規范》GB 50427對爐體的要求提出的。殼體結構的工作年限要求主要是為實現高爐長壽創造條件。

高爐、熱風爐等構筑物的殼體結構屬特種鋼結構，結構設計應滿足煉鐵冶煉工藝的要求。本條是殼體結構選型和設計的一般原則，對不同爐容級別的高爐，這些原則是共同的。

高爐、熱風爐的殼體結構是在高溫、高壓且荷載工況十分復雜的條件下工作，與一般壓力容器和鋼結構有所不同。如高爐的殼體結構不僅承受爐頂荷載、自重、冷卻設備等恒荷載，而且主要承受氣體壓力、爐料荷載、耐材砌體膨脹力，有時還要抵抗煤氣爆炸、崩料、坐料的巨大沖擊負荷。殼體結構還必須使爐體密閉，不讓煤氣泄漏，以保護環境。殼體結構一旦破壞將釀成重大事故。基于這種復雜性和重要性，殼體結構的抗力除依賴于工程生產實踐經驗的積累外，還應對殼體結構采用強度理論進行分析。

殼體結構由塑性好的鋼材制成，無論處于何種應力狀態，只要殼體中的最大剪應力達到極限剪應力值時，就會引起塑性屈服，其破壞符合塑性屈服的第三強度理論。因此，殼體結構的各應力及其組合所持的強度理論是“最大剪應力”理論。許用應力法是一個傳統的方法，該法簡單明了、概念明確，便于應用。鑒于高爐、熱風爐等殼體結構的荷載工況、受力狀況、應力狀態等的復雜性，目前尚未進行統計分析，采用許用應力法進行設計是簡單易行、安全可靠的辦法。

殼體結構進行彈性計算分析，一是考慮殼體受力的復雜性，某些荷載值的大小很難確定，如：高爐爐內砌體膨脹推力，半熔狀爐料的側壓力等；二是考慮爐體的重要性。彈性計算可以保證殼體結構在最不利荷載組合工況作用下，就整體而言，殼體結構處于彈性工作狀態，應力控制在屈服點以內，使殼體結構有足夠的抗力，保證爐體的安全。彈塑性計算主要針對殼體結構是多種形狀的組合體，每段殼體的厚度均不相同，總體結構是不連續的，在曲率發生突變處，將產生剪力和彎矩，并引起局部高額應力，這些應力有可能達到或超過鋼材的屈服強度，使局部區域進入塑性變形。計算分析這些部位的局部應力，其目的就是控制應力強度在許用極限值的范圍內。另外，殼體上開有大小各異的孔，使結構局部不連續，孔的存在削弱了殼體強度，孔邊產生局部應力集中，鋼材局部發生塑性流動，這些應力將重新分布，若不加以限制，孔與孔之間的殼體將產生過量塑性變形使殼體結構失穩而導致破壞。因此，為正確確定殼體結構開孔后的強度，必須研究孔邊的塑性區發展過程和控制局部塑性區的范圍，避免塑性區的連通是保障殼體結構安全的關鍵。

本條是為適應殼體結構實際受力需要提出的。本條的第1款～第4款的規定是強制性條款，必須執行，主要考慮因素有：

我國現有500m3～1000m3的中型高爐爐頂壓力均在（0.08～0.15）MPa范圍內，對于提高產量，降低焦比影響很大。現行國家標準《高爐煉鐵工藝設計規范》GB 50427規定，對1000m3～5000m3級的高爐，應采用高壓操作、強化冶煉技術，爐頂設計壓力為（0.20～0.30）MPa。調研資料表明，爐頂壓力增大后，高爐殼體裂縫有增加的趨勢，不少裂縫發生在熔敷金屬處，裂縫以爐身下部為主，裂縫的出現一般在投產后7年～8年，最短的僅有4年，遠小于一代爐役15年的要求；從殼體結構彈性分析表明，殼體主要承受環向應力，豎向應力較小，僅從這一點，豎向焊縫應為一級，橫向焊縫質量等級可為二級，但高爐在生產后期殼體還要承受熱沖擊負荷，使殼體的局部過熱區產生熱疲勞效應，抗疲勞的焊縫應為一級；在檢索文獻中，還看到某高爐殼體在制作過程中50mm和70mm厚的鋼板對接焊縫存在缺陷，在卷板時焊縫產生裂紋。熱風爐殼體在調研中也發現在爐身和殼體轉折部位多處產生縱向和橫向裂縫，裂縫除母材外在焊縫中亦有發生。現行國家標準《高爐煉鐵工藝設計規范》GB 50427明確規定，設計應為實現高爐長壽創造條件，使高爐一代爐役的工作年限（無中修）達到15年以上，熱風爐等的工作年限應滿足高爐二代爐役的要求。因此，殼體結構的工作年限對設計、施工、安裝提出了更高的要求。

鑒于上述原因，高爐、熱風爐殼體結構的對接焊縫質量等級應為一級。五通球內壓均勻，殼體的計算應力以拉應力為主，焊縫質量等級應為一級。

下降管跨度大，一般都在50m以上，橫向對接焊縫為受拉焊縫。另外，在調研中發現某些高爐的下降管橫向焊縫開裂，采取了加固措施。因此，下降管的橫向對接焊縫應為一級。