No. 308, Gongxin Road, Industrial Park, Dongxing Town, Jingjiang City, Jiangsu Province, China
[email protected]/ [email protected]
A megfelelő választás Sugárzó cső értékelést igényel öt alapvető paraméter: üzemi hőmérséklet, anyagösszetétel, csőgeometria (alak és méretek), légköri kompatibilitás és kemence konfiguráció . Ha ezek közül bármelyiket hibásan követi el, akkor a cső idő előtti meghibásodása, a munkadarab egyenetlen felmelegedése, a kemence nem tervezett leállása, vagy a legrosszabb esetben a csőszakadás és az égésgáz kemence kamrájába való bejutása által okozott biztonsági esemény. A döntés mérnöki szempontból kritikus, mert egy ipari kemencében működő sugárzó cső körbejárhat 3-10 éves élettartam alatt több ezerszer , amely egyszerre tapasztal termikus gradienst, oxidáló és karburáló atmoszférát, valamint mechanikai terhelést. Az alábbi szakaszok gyakorlati részletességgel járják végig az egyes kiválasztási paramétereket, konkrét adatokkal és példákkal a döntési folyamat rögzítéséhez.
A sugárzó cső egy ipari kemence falán keresztül behelyezett, lezárt égéstér. Egy gázégő tüzel a cső belsejében, és az égéstermékek a cső hosszában haladnak keresztül - jellemzően U, W, P vagy egyenes konfigurációban -, mielőtt a másik végén lévő füstcsöveken keresztül távoznának. A csőfal elnyeli az égéshőt, és infravörös sugárzásként visszasugározza azt a kemence kamrájába, felmelegítve a munkadarabot anélkül, hogy az égési gázok és a kemence légköre érintkezne. Ez az elválasztás a sugárzócső alapvető célja: szabályozott, gyakran védő atmoszférát tesz lehetővé a kemence belsejében, miközben hőforrásként továbbra is gáztüzelést használ.
A csőfal egyidejűleg ki van téve égési gázok 1150 °C-ig vagy magasabb hőmérsékleten a belső felületen és a kemence atmoszférájára – amely lehet redukáló, karburáló, nitridáló vagy semleges – a külső felületen, miközben megtartja saját súlyát és az égőegység súlyát konzolos vagy alátámasztott konfigurációban. A kemencerendszerben egyetlen más alkatrész sem működik egyszerre a hő-, vegyi- és mechanikai igények ilyen kombinációja mellett. Ez az oka annak, hogy az anyagválasztás a legkövetkezményesebb választás a sugárzócsövek specifikációjában.
A sugárzócső kiválasztásánál az egyetlen legfontosabb paraméter a maximális üzemi hőmérséklet – különösen a csőfal hőmérséklet , nem a kemence alaphőmérséklete. A cső fala mindig melegebb, mint a kemence légköre, mert ez az elsődleges hőforrás, és a cső belsejében lévő helyi lángzóna lényegesen melegebb lehet, mint a hőelem által jelzett átlagos csőfal hőmérséklet.
Egy jól megtervezett sugárzó csőrendszerben a csőfal hőmérséklete jellemzően lefut 50-150 fokkal a kemence alaphőmérséklete felett . A 900 °C-on működő kemence sugárzó csőfalának hőmérséklete 950-1050 °C lehet az égő lángja közelében lévő legforróbb zónában. A kemence alaphőmérsékletére pontosan besorolt csőanyag megadása ennek a határnak a hozzáadása nélkül a leggyakoribb oka a cső idő előtti üzemzavarának.
A hőmérsékleti sávok kiosztásának általános kereteként:
| A kemence alaphőmérséklete | Tipikus csőfal hőmérséklet | Minimális anyaghőmérséklet-besorolás |
|---|---|---|
| 800°C-ig | 850-950 °C | 1000°C |
| 800-950 °C | 950-1100 °C | 1150 °C |
| 950-1050 °C | 1050-1200 °C | 1250 °C |
| 1050-1150 °C | 1150-1300 °C | 1350 °C |
| 1150°C felett | 1250-1400 °C | Kerámia vagy SiC cső; nikkel szuperötvözet |
Egy sugárzó cső, amely naponta egyszer eléri az üzemi hőmérsékletet, és folyamatosan tartja magát, sokkal kevesebb hőfáradást tapasztal, mint az, amelyik hidegről üzemi hőmérsékletre és vissza. műszakonként többször . A hőciklus ciklikus termikus feszültséget hoz létre a cső falában a forró belső és a hidegebb külső felületi zóna közötti különbségből. A nagy ciklusú alkalmazások – mint például a szakaszos izzítókemencék vagy a gyakori be- és kiürítésű keményítő kemencék – kiváló hőfáradásállóságú csőanyagokat igényelnek, ami általában nagyobb nikkeltartalmú ötvözeteket vagy szilícium-karbid kerámiákat jelent, nem pedig vasalapú ötvözeteket.
A hőálló ötvözetek magas hőmérsékletű kiszolgálására vonatkozó ASTM-szabvány (ASTM A297 és A351) az ötvözetminőségeket üzemi hőmérséklet szerint kategorizálja, és minimális tulajdonságkövetelményeket biztosít, amelyek hasznos kiindulási keretként szolgálnak az anyagválasztáshoz, bár a speciális alkalmazási követelmények indokolhatják e minimumok túllépését ( Forrás: ASTM International, szabványos specifikáció acélöntvényekhez, ötvözet, magas hőmérsékletű szolgáltatáshoz, A297/A297M ).
A sugárzócső falának mindkét oldalán lévő kémiai környezet határozza meg, hogy melyik ötvözetcsalád a megfelelő. Az oxidáló atmoszférában kiválóan működő cső gyorsan megtámadható karburáló vagy kéntartalmú atmoszférában, és fordítva. Az anyag-légkör kompatibilitás nem vitatható, és minden más kiválasztási paraméter véglegesítése előtt meg kell állapítani.
A cső külső felületével érintkező kemence légkör hőkezelési folyamatonként változik:
A sugárzócső belsejében áramló égési gázok elsősorban CO2, H2O, N2 és szegény égés esetén a felesleges O2, vagy dús égési zónákban CO, H2 és N2. A belső felület oxidáló környezetnek van kitéve a szegény égési területeken és redukáló vagy karburizáló környezetnek az égőfúvóka közelében lévő üzemanyagban gazdag zónákban. A helyileg gazdag égés az égőcsúcs közelében redukáló zónát hozhat létre, amely elősegíti a cső belső felületének elpárologtatását még akkor is, ha a levegő-üzemanyag arány közel sztöchiometrikus.
| Légkör típusa | Elsődleges támadási mechanizmus | Ajánlott ötvözetcsalád | Kulcsfontosságú ötvözőelemek az ellenállásért |
|---|---|---|---|
| Oxidáló (levegő, sovány égés) | Felületi oxidáció; pikkelyképződés | Fe-Cr-Ni ausztenites; Fe-Cr-Al | Cr 20% felett; Al 3% felett a FeCrAl esetében |
| Karburálás (endogák, gazdag zónák) | szénabszorpció; ridegség | Magas Ni-tartalmú ausztenites (35% feletti Ni); HK40; HP által módosított | Ni 35% felett; Nb és W kiegészítések |
| Nitridálás (disszociált ammónia) | Nitrid fázis képződése; ridegség | magas Ni-tartalmú ausztenites; Ni-bázisú ötvözetek | Ni 40% felett; kerülje a magas Cr-ferrites minőséget |
| Szulfidizáló (kéntartalmú üzemanyagok) | Szulfidálás; gyors fémvesztés | Magas Cr ausztenites (25% feletti Cr); Ni-Cr | Cr 25% felett; kerülje a ko-alapú ötvözetek használatát |
| Redukáló / hidrogénben gazdag | Oxid lerakódás csökkentése; lehetséges H ridegség | ausztenites Fe-Ni-Cr; kerülje a ferrites minőséget | Ni 20% felett; kerülje a delta-ferritet a hegesztésekben |
| Kombinált karburáló és oxidáló (ciklikus) | Zöld rothadás; katasztrofális oxidáció a vízkő-fém határfelületen | HP-módosított ötvözetek; SiC kerámia | Nb, W, Si 1,5% felett a HP minőségeknél |
Meghatározott üzemi hőmérséklet és légkör kompatibilitás mellett az ötvözet minősége kiválasztható az ipari sugárzócsövek gyártásában használt szabványos családok közül. Minden családnak megvannak a sajátos erősségei és korlátai, amelyek meghatározzák, hogy alkalmas-e az adott alkalmazásokra.
A HK40 (Fe-25Cr-20Ni-0,4C) a legszélesebb körben használt centrifugálisan öntött ötvözet sugárzó csövekhez a következő hőmérséklet-tartományban. 900-1050 °C . Viszonylag kiegyensúlyozott összetétele jó oxidációs ellenállást biztosít a krómtartalomból, megfelelő kúszási szilárdságot a 0,4%-os széntartalomtól (ami magas hőmérsékleten kicsapja a diszlokációs mozgást akadályozó króm-karbidokat), valamint a költséghatékonyságot a magasabb nikkeltartalmúakhoz képest alacsonyabb nikkeltartalmának köszönhetően. A HK40 a megfelelő első választás karburáló és semleges keményítő kemencékhez, ahol az üzemi hőmérséklet a képességtartományon belül van.
A HK40 korlátai körülbelül 1050 °C felett válnak nyilvánvalóvá, ahol a kúszási szilárdsága meredeken csökken, és erősen karburáló atmoszférában, ahol a HP-minőségű ötvözetekhez képest alacsonyabb nikkeltartalom (20%) érzékenyebbé teszi a szén-elnyelést, ami hosszabb üzemelés után szigmafázis ridegséghez vezet.
A HP által módosított ötvözetek (Fe-25Cr-35Ni-0,4C Nb, W, Ti vagy kombinációk hozzáadásával) kiterjesztik az üzemi hőmérséklet felső határát 1100-1150 °C és magasabb nikkeltartalmuk miatt lényegesen jobb ellenállást biztosítanak a karburizációval szemben, mint a HK40. A HP-Nb minőségű nióbium-adalékok stabil NbC-karbidokat váltanak ki, amelyek ellenállnak az oldódásnak, és megőrzik az ötvözet kúszószilárdságát a hosszabb használat során. A HP által módosított minőségek a standard választás a gázkarburátor kemencékhez, a magas hőmérsékletű izzítókemencékhez, és minden olyan alkalmazáshoz, ahol a csőfal hőmérséklete várhatóan meghaladja az 1050 °C-ot.
A legigényesebb alkalmazásokhoz – 1100 °C feletti hőmérséklet, erősen karburizáló vagy szulfidizáló atmoszféra, vagy kivételes hőfáradásállóságot igénylő alkalmazások – magas nikkeltartalmú ötvözetek nikkeltartalommal 55-75 tömeg% olyan teljesítményt nyújtanak, amelyhez a vasalapú ötvözetek nem férnek hozzá. Ezek az anyagok lényegesen drágábbak, mint a HK40 vagy HP minőségek, de azokban az alkalmazásokban, ahol a vasalapú ötvözetek 12-18 hónapon belül meghibásodnak, és a magas nikkeltartalmú ötvözetek 4-7 év üzemidőt biztosítanak, a gazdaságosság a magasabb kezdeti költség ellenére erősen a prémium ötvözetet részesíti előnyben.
A szilícium-karbid kerámia sugárzó csövek olyan hőmérsékleten működnek, amely meghaladja bármely fémötvözet képességét – akár 1350-1400 °C csőfal hőmérséklet folyamatos üzemben. A SiC kivételes oxidációs ellenállással rendelkezik (védő SiO2 felületi réteget képez), nagyon magas hővezető képességgel (kb. 3-5-szöröse a fémötvözeteknél ), és kiválóan ellenáll a karburizációnak, nitridálásnak és szulfidációnak. A SiC sugárzócsövek elsődleges korlátai a ridegségük – nem viselik el a mechanikai ütést vagy a kerámiát megrepedő pontszerű terhelést – és magasabb költségük az azonos méretű fém alternatívákhoz képest.
A SiC csövek a standard választás a magas hőmérsékletű folyamatos izzítósorokhoz, a rozsdamentes szalagok fényes izzításához, a szilíciumacél megmunkálásához és minden olyan kemencéhez, ahol a fémcsövek cseréjének gyakorisága a hőmérsékleti korlátok miatt elfogadhatatlanul megnőtt.
Öntöttvas és alacsony szén-dioxid-kibocsátású acélcsövek időnként előfordulnak régebbi vagy alacsonyabb költségű kemenceberendezésekben, ahol az üzemi hőmérséklet alacsonyabb 750°C és a légköri követelmények minimálisak. Ezen hőmérséklet felett az ötvözetlen vagy gyengén ötvözött acélon a vas-oxid lerakódás gyors oxidációja és növekedése miatt ezek az anyagok alkalmatlanok bármilyen sugárzó csőalkalmazásra, ahol várható élettartamuk meghaladja a 6-12 hónapot. Ha egy sugárzócső-specifikáció ötvözetlen vagy gyengén ötvözött acélt javasol 750 °C feletti üzemi hőmérsékletre, a specifikációt a telepítés előtt felül kell vizsgálni.
A sugárzó cső geometriája – a cső útvonalának alakja, amelyen keresztül az égési gázok áramlanak – közvetlenül befolyásolja a hőeloszlás egyenletességét a kemencében, a cső alkalmasságát a különböző kemencekonfigurációkhoz, valamint a csövönként elérhető hőbevitelt. Négy geometria van általánosan ipari használatban, mindegyik sajátos előnyökkel és megfelelő alkalmazásokkal rendelkezik.
Egy egyenes sugárzó cső halad át a kemence falán az egyik oldalon, átíveli a kemencekamrát, és kilép a szemközti falon. Az égő az egyik végéről tüzel, a másik végéről a füstgázok távoznak. Az egyenes csövek kiváló hőeloszlást biztosítanak hosszuk mentén vízszintesen vagy függőlegesen orientált alkalmazásokban, és a legegyszerűbb geometriát jelentik a gyártásban, beszerelésben és cserében. Alkalmasak olyan kemencékhez, amelyek elegendő belső szélességgel rendelkeznek ahhoz, hogy a teljes csőhosszt elférjenek – jellemzően 1000-3000 mm fűtött hosszúságúak – és szabványosak a folyamatos szalagos izzító kemencékben, a huzalhevítő kemencékben és néhány szakaszos kemencében.
Az U-csövek két párhuzamos lábból állnak, amelyeket a zárt végén 180 fokos kanyar köt össze, és az égő és az égéstermék ugyanabból a kemencefalból érhető el. A gáz az égőből lefelé áramlik az egyik lábon, az U-kanyar körül, majd visszafelé a visszatérő lábon a füstcső kijáratához. Az U-csövek a legszélesebb körben használt geometria szakaszos kemencékben, hőkezelő kemencékben és minden olyan alkalmazásban, ahol a kemence csak az egyik oldaláról praktikus a hozzáférés. Az U-csöveknél az elsődleges tervezési kihívás a melegégető láb és a hideg visszatérő láb közötti hőmérséklet-különbség – az U-kanyar belső felülete lényegesen magasabb hőmérsékleten működik, mint a visszatérő láb átlaga, így termikusan igénybe vett terület jön létre, amely megfelelő falvastagságot és anyagminőséget igényel, hogy ellenálljon a kúszás deformációjának az élettartam során.
A W-csövek kiterjesztik az U-cső koncepciót egy második U-kanyar hozzáadásával, és olyan csőpályát hoznak létre, amely kétszer megfordítja az irányt a kemencekamrán belül, mielőtt visszatérne a tüzelőfalhoz. A W-csövek hosszabb fűtési utat biztosítanak egy adott kemencekamra-mélységben, több hőbevitelt termelve kemencefalonként, mint egy hasonló keresztmetszetű U-cső. Olyan alkalmazásokban használatosak, ahol nagy fajlagos hőbevitelre van szükség – például nagy termelékenységű szakaszos keményítő kemencékben –, de bonyolultabb geometriájuk miatt nagyobb kihívást jelent a mérettűrés szerinti gyártásuk, és nehezebben cserélhetők üzem közben.
A P-csövek (más néven könyökcsövek vagy egyvégű recirkulációs csövek) belső recirkulációs hüvelyt használnak a külső csőtestben. Az égő a belső hüvelybe tüzel; Az égésgázok a hüvelyen lefelé haladnak, a zárt végén megfordítják az irányt, és a hüvely és a külső cső közötti gyűrű alakú térben visszaáramlanak az égéstermék-kimenethez az égő végén. A P-cső külső felülete egyenletesebb hőmérséklet-eloszlást mutat, mint az U-cső, mivel a forró belső hüvely előmelegíti a visszatérő gázokat, mielőtt azok kilépnének, csökkentve a hőmérséklet-különbséget a külső csőhossz mentén. A P-csöveket egyre gyakrabban használják a modern, nagy teljesítményű kemencékben, ahol a hőmérséklet egyenletessége a fűtött zónában elsődleges követelmény.
Az egyes geometriatípusokon belül a csőátmérő és a falvastagság az elsődleges méretparaméterek, amelyeket meg kell adni:
Az a módszer, amellyel a sugárzó csőtestet gyártják, közvetlen hatással van annak metallurgiai minőségére, méretpontosságára és magas hőmérsékleti teljesítményére. A kereskedelemben három gyártási utat használnak, amelyek mindegyike sajátos minőségi jellemzőkkel rendelkezik.
A centrifugális öntés a szabványos és előnyben részesített gyártási módszer a fémből készült sugárzó cső egyenes szakaszaihoz és csőlábakhoz. Az olvadt ötvözetet forgó formába öntik; A centrifugális erő kifelé hajtja a folyékony fémet a forma falához képest, és ott tartja, amikor megszilárdul. Az eredmény egy cső a sűrű, finomszemcsés külső zóna (ahol a legnagyobb a centrifugális erő) és egy fokozatosan durvább szemcsezóna a belső furat felé. Mivel a külső felület alacsonyabb hőmérsékleten működik, mint a sugárzócső belső furata, ez a szemcseszerkezeti gradiens ideálisan igazodik a feszültségeloszláshoz – a sűrű külső zóna kúszásállóságot biztosít ott, ahol alacsonyabb a hőmérséklet, a durvább belső szerkezet pedig megfelelő szilárdságot biztosít anélkül, hogy túlzott merevsége lenne, amit a finomszemcsés szerkezet a melegebb belső zónában okozna.
A centrifugálisan öntött csövek következetesen felülmúlják a statikus öntvényeket a magas hőmérsékletű üzemben. Az Európai Öntödei Szövetség kutatása (CAEF, Heat Resistant Alloy Casting Performance Data, 2019) megerősítette, hogy a centrifugálisan öntött HK40 csövek kúszási szakadási élettartama hozzávetőleg 40-60%-kal hosszabb mint az azonos ötvözetösszetételű egyenértékű statikus öntvények, amelyeket 1000 °C-on, azonos feszültségszintek mellett teszteltek, a megszilárdulás során a centrifugális erő hatására létrejött sűrűbb és egyenletesebb mikroszerkezet miatt.
A statikus (gravitációs) öntést U-kanyarú szakaszokhoz, könyökelemekhez és geometriailag összetett, centrifugális öntéssel nem előállítható elemekhez használják. A statikus öntvények eleve durvább mikroszerkezettel, nagyobb porozitással és nagyobb mikroszerkezeti változékonysággal rendelkeznek, mint a centrifugális öntvények. Elfogadhatók a csőlábaknál alacsonyabb hőmérsékleten működő hajlított szakaszokhoz, de nem használhatók olyan csőszárrészekhez, amelyek a legmagasabb üzemi hőmérsékletnek vannak kitéve. Az U-csöves sugárzócső meghatározásakor annak ellenőrzése, hogy az egyenes lábrészek centrifugálisan öntöttek, és csak a hajlított rész statikusan öntött, jó mérnöki gyakorlat.
A kovácsolt és hegesztett sugárzó csöveket – hengerelt lemezből vagy extrudált csőből, hosszanti vagy kerületi hegesztéssel – alkalmanként alkalmazzák alacsonyabb hőmérsékletű alkalmazásokban (900 °C alatt), vagy olyan anyagokban, amelyek nem alkalmasak öntésre, mint például egyes diszperziós szilárdságú ötvözetek. A magas hőmérsékletű ötvözetek hegesztései potenciális gyenge pontot jelentenek, mivel a hegesztési hőhatás zóna általában kisebb kúszási szilárdsággal rendelkezik, mint az alapfém. A 900 °C feletti kritikus sugárzó csőalkalmazásokban ezért az öntött csöveket előnyben részesítik a hegesztett termékekkel szemben.
A kemence és az alkalmazott égőrendszer fizikai konfigurációja korlátozza a rendelkezésre álló sugárzócsöveket, és a cső és az égő kompatibilitását ellenőrizni kell a csőrendelés véglegesítése előtt.
A vízszintes sugárcsöves rögzítés – a legelterjedtebb konfiguráció a folyamatos kemencékben és sok szakaszos kemencében – a csövet saját súlyából és az égőegység súlyából adódó hajlítási igénybevételnek teszi ki. A maximális hajlítási feszültség az egyenes cső középső szakaszán vagy az U-cső U-hajlítási csomópontjában jelentkezik. Kb. kb. meghaladó hosszú vízszintes fesztávhoz 1500-2000 mm HK40 anyagból , szükség lehet egy támasztó bölcsőre a középső fesztávnál vagy egy vastagabb falú cső kiválasztására, hogy korlátozzák a kúszás megereszkedését az élettartam alatt üzemi hőmérsékleten.
A függőleges szerelés (a cső égetése lefelé vagy felfelé a kemence padlóján vagy tetején) kiküszöböli az önsúlyból eredő hajlítási feszültséget, de megköveteli, hogy a cső végcsatlakozásait és karimás rendszereit a cső teljes tömegére kell méretezni feszültségben vagy összenyomódásban, ahelyett, hogy a csőszerkezetre hagyatkoznának a hajlítási terhelések viselésében. A függőleges szerelést általában harangkemencékben, cserépkemencékben és néhány folyamatos szalaghevítő vonalban használják.
Az égő égési sebessége – kW-ban vagy MBtu/óra-ban kifejezve – határozza meg a csőfalon áthaladó hőáramot. A cső javasolt maximális hőterhelésének túllépése a belső felület túlmelegedését okozza az ötvözet kúszási képessége fölé, ami gyorsuló megereszkedéshez és esetleges szakadáshoz vezet. Általános irányelvként a szabványos fém sugárzócsövek HK40 vagy HP anyagokból készültek maximális hőáram sűrűsége 60-90 kW/m2 a cső külső felülete. A SiC csövek kiváló hővezető képességük miatt nagyobb hőterhelést tudnak elviselni. Annak megerősítése, hogy az égő javasolt égetési sebessége a cső megadott átmérőjű és hosszúságú hőterhelési határán belül van, a kiválasztási folyamat kötelező lépése.
A sugárzó csőnek mechanikusan érintkeznie kell az égőszerelettel az égető végén és a füstcső csatlakozással a kimeneti oldalon. Ezeket a csatlakozásokat általában egy rögzítőperemen keresztül végzik, amely a kemence tűzálló falához vagy panelhez kapcsolódik. A sugárzó csőkarima kialakítása gyártónként és kemenceépítőnként eltérő, és a cső csatlakozási végének geometriájának meg kell egyeznie a meglévő kemenceszerelési rendszerrel. Meglévő kemencében lévő csövek cseréjekor az eredeti csőrajz beszerzése vagy a kemence fali rögzítésének méretvizsgálata a cserecsövek megrendelése előtt megakadályozza a költséges méretbeli eltéréseket, amelyek megoldásához a kemence módosítását kell elvégezni.
A leggyakoribb sugárcső meghibásodási módok – és azok kiválasztásban vagy alkalmazási hibákban előforduló kiváltó okainak – megértése gyakorlati betekintést nyújt abba, hogy mely kiválasztási paraméterek számítanak leginkább az egyes alkalmazási környezetekben.
A kúszás megereszkedése – a vízszintes cső progresszív lefelé irányuló deformációja önsúly hatására megemelt hőmérsékleten – a fémes sugárzócsövek leggyakoribb meghibásodási módja. Akkor fordul elő, ha:
Kiválasztás megelőzése: adjon meg egy megfelelő biztonsági ráhagyással rendelkező anyagot a maximális üzemi hőmérsékleten a kúszási szakadási feszültségre, és ellenőrizze, hogy a cső méretei ezen a hőmérsékleten elfogadható hajlítófeszültséget eredményeznek. Megjelent a hőálló ötvözetek kúszási adatai az ASTM A297-ben és az AFS hőálló ötvözetöntési kézikönyvben adja meg a számításhoz szükséges kúszási szakadási feszültségértékeket.
Karburizálás – a szén abszorbeálása a kemence atmoszférájából a cső külső felületébe – bizonyos mértékig minden vas-króm-nikkel ötvözetben előfordul a karburáló atmoszférájú kemencékben. Az erős karburálás magas széntartalmú felületi réteget hoz létre, amely törékeny és hajlamos a repedésre a hőciklus során. Idővel a karburált réteg befelé terjed, csökkentve a tényleges teherhordó falvastagságot, és fokozatosan csökken a kúszási ellenállás. Kiválasztás megelőzése: használjon HP-módosított vagy magas nikkeltartalmú ötvözetet a karburáló atmoszférájú kemencékben; kerülje a HK40-et, ahol a karburációs ellenállás az elsődleges életkorlátozó tényező.
A túlzott vízkőképződéshez és a falak elvékonyodásához vezető gyors oxidáció akkor következik be, ha egy csőötvözetet a maximális ajánlott oxidációs hőmérséklet felett használnak, vagy ha a védő króm- vagy alumínium-oxid réteget hőciklus, mechanikai sérülés vagy vegyi hatás megzavarja. A lerakódás – a vastag oxidrétegek leválása a hűtés során – felgyorsítja a fémveszteséget, és oxidtörmeléket juttathat a kemence légkörébe. Kiválasztás megelőzése: győződjön meg arról, hogy az ötvözet maximális folyamatos oxidációs hőmérséklete legalább egy különbséggel meghaladja a csőfal hőmérsékletét 50°C .
A termikus kifáradási repedések – amelyek jellemzően a külső felületen keletkeznek, és befelé terjednek – az ismételt melegítés és hűtés által keltett ciklikus húzó- és nyomófeszültségek eredménye. A legsúlyosabbak a geometriai feszültségkoncentrációk közelében, mint például a hegesztési varratok, az U-hajlítási csomópontok és a karima rögzítési pontjai. A nagy ciklusú alkalmazások műszakonként többszörös fűtési-hűtési ciklussal gyorsabban halmozzák fel a fáradási károkat, mint az alacsony ciklusú alkalmazások. Kiválasztás megelőzése: nagy ciklusú alkalmazásokban használjon magasabb nikkeltartalmú ötvözeteket vagy SiC kerámia csöveket, amelyek kiváló hőfáradásállósággal rendelkeznek; kerülje a statikus öntött kanyar szakaszokat nagy ciklusú terhelés esetén.
Kéntartalmú munkadarabokat feldolgozó kemencékben vagy kéntartalmú fűtőgázt használó kemencékben jelentkezik a szulfidációs támadás, amelyet a réteges szulfid-oxid szerkezetű gyors vízkőképződés és a gyorsított fémveszteség jellemez. Ez a sugárzócsövek egyik leggyorsabb és legpusztítóbb meghibásodási módja; a szulfidáció következtében meghibásodott cső elveszítheti 2-5 mm falvastagság évente szemben az évi 0,5 mm-nél kisebb értékkel a csak oxidációs üzemben. Kiválasztás megelőzése: a csőötvözet kiválasztása előtt azonosítson minden kénforrást a folyamatban, és adja meg a magas krómtartalmú (25 tömeg% feletti) ötvözeteket, ha a kén bármilyen jelentős koncentrációban van jelen.
A következő ellenőrzőlista a kiválasztási folyamatot egy strukturált kérdéssorba tömöríti, amelyet a sugárzócső-specifikáció véglegesítése előtt meg kell válaszolni. Minden kérdés a fent tárgyalt kiválasztási paraméterekhez kapcsolódik.
A Sugárzó cső A Casting Huaye által gyártott sorozat centrifugálisan öntött egyenes szakaszokat, U-csöveket, W-csöveket és statikus öntött hajlított alkatrészeket takar HK40-ben, HP-módosított minőségben és magas nikkeltartalmú ötvözetekben, technikai támogatással az alkalmazás-specifikus anyagok és geometria kiválasztásához a kemence hőmérséklete, légköre és működési ciklus adatai alapján.
Csak a kezdeti beszerzési költség alapján meghozott sugárcső-választási döntések következetesen magasabb összköltséget eredményeznek a kemence karbantartási ciklusa során, mint a teljes birtoklási költségre (TCO) vonatkozó döntések. Az egyes forgatókönyvek költségtényezőinek megértése elengedhetetlen a prémium ötvözet kiválasztásához, amikor a kezdeti költségnyomás magas.
A total cost of operating a radiant tube system over a maintenance period includes:
Vegyünk egy szakaszos karburáló kemencét, amely 940 °C-on működik, 20 U-típusú sugárzócsővel. A HK40 csövek 2 éves élettartamot biztosítanak a karburáló légkörben; A HP által módosított csövek 5 évet biztosítanak. Ha a HK40 csövek költsége a HP által módosított csövek készletenkénti költségének 60%-a, és minden csőcsere 16 óra karbantartási munkát igényel, plusz 2 nap kemence állásidő napi 15 000 USD gyártási érték mellett:
A legtöbb ipari hőkezelési forgatókönyvben a teljes birtoklási költség számítása kedvez a műszakilag megfelelő legnagyobb teljesítményű csőanyag kiválasztása az üzemi körülményekre, nem pedig a legalacsonyabb költségű opcióra, mert a további csereesemények állásideje és munkaköltsége jóval meghaladja a hosszabb élettartamú anyagok kezdeti árprémiumát.
A sugárzócsöves fűtőberendezés egy gáztüzelésű infravörös fűtőrendszer, amely egy zárt fémcsőben tüzelőanyag elégetésével állít elő meleget, és a hőenergiát közvetlenül az al...
READ MOREHa egy nagy raktárt, egy repülőgép hangárt vagy egy forgalmas gyári padlót üzemeltet, valószínűleg mennyezetre szerelt fűtési rendszerek alatt sétált, és észrevette, hogy egy...
READ MOREA magas hőmérsékletű ötvözetből készült csövek speciálisan formázott ötvözetekből, jellemzően nikkel-, króm- vagy kobaltalapú kompozíciókból készült csövek, ezért úgy ter...
READ MOREA külön kipufogórendszerre van szükség, hogy biztonságosan távolítsa el az égés melléktermékeket, tartalmazza a szén-monoxidot és más füstgázokat a lezárt csőből, és megf...
READ MOREA lehető leghamarabb válaszolunk Önnek.
egyedi ötvözetek eladók
különböző ötvözetek nagykereskedelme
