Phân loại, hiệu năng và kịch bản ứng dụng chất liệu thanh lò sốt chính

Thanh ghi làm việc lâu dài trong khói nóng, xỉ mài mòn và chu kỳ nóng lạnh, nên yêu cầu cốt lõi là chịu nhiệt, chống sốc nhiệt, chống mài mòn, chống oxy hóa và chống ăn mòn xỉ. Xét theo mức độ dùng phổ biến trên lò hơi công nghiệp, vật liệu chính trên thị trường chia thành ba nhóm: gang thường, gang hợp kim chịu nhiệt và thép đúc.

Gang thường

Lò đốt than nhỏ, nhiệt độ thấp, áp suất thường thường chọn gang thường, chi phí mua thấp, đúc và cung ứng đều thuận tiện. Gang xám HT150, HT200 đúc đơn giản, dẫn nhiệt tốt, graphit tự bôi trơn, chống mài mòn ở mức khá, giá thuộc nhóm thấp trong các mác. Nhược điểm là giòn và chịu nhiệt kém: nhiệt độ chịu lâu dài chỉ ≤650-700℃, trên 700℃ dễ oxy hóa bong vảy, gặp nước lạnh sốc nhiệt sẽ nứt, tuổi thọ ngắn. Vì vậy nó phù hợp lò sưởi gia đình, ghi xích nhỏ 1-4t, lò hơi sinh khối nhiệt độ thấp và thanh ghi bị động không chịu lực kéo.

Gang dẻo (KTH350) dai rõ rệt hơn gang xám, khó gãy và chịu được va đập nhẹ. Thanh ghi chủ động của ghi xích phải truyền lực và có ma sát khứ hồi ở chốt, vị trí này phù hợp gang dẻo, lò nhỏ kiểu cũ cũng thường dùng vật liệu này. Gang cầu QT450, QT500 có graphit dạng cầu, độ bền, độ dai và chống mỏi nhiệt tốt hơn gang xám, khả năng chịu nhiệt tăng nhẹ. Nó phù hợp ghi khứ hồi tải trung bình và lò đốt sinh khối, tính năng nằm giữa gang thường và gang chịu nhiệt.

Gang hợp kim chịu nhiệt

Gang hợp kim chịu nhiệt được dùng nhiều trên lò đốt than và lò sinh khối công nghiệp, trong đó gang chịu nhiệt silic cao RTSi5 (gọi là silic 5) chiếm tỷ trọng lớn. Hàm lượng silic của vật liệu này là 4.5%-5.5%, bề mặt ở nhiệt độ cao tạo màng silica đặc nên chống oxy hóa mạnh và giá vừa phải. Nhiệt độ dùng lâu dài là 750-850℃, đây là vật liệu thường dùng cho ghi một chữ, ghi bốn móng và ghi vảy cá. Ghi xích, ghi khứ hồi, lò hơi sinh khối và phần lớn lò công nghiệp đốt than đều có thể chọn theo điều kiện làm việc.

Trong nhóm gang crôm, RTCr1 và RTCr2 là gang crôm thấp, chịu nhiệt nhỉnh hơn silic 5, chống ăn mòn lưu huỳnh tốt hơn, phù hợp lò đốt than lưu huỳnh cao. RTCr16 là gang chịu nhiệt crôm cao, hàm lượng crôm 15%-18%, chịu được trên 900℃, chống oxy hóa và chống ăn mòn tốt. Loại này chủ yếu dùng cho vùng cháy nhiệt độ cao, lò đốt rác, ghi phụ tầng sôi tuần hoàn và điều kiện đốt nhiên liệu xấu nhiều lưu huỳnh.

Gang chịu nhiệt nhôm RTAl có khả năng chịu nhiệt độ cao tốt nhưng giòn, đúc khó, chủ yếu dùng cho lò nhỏ nhiệt độ cao. Do hạn chế của công nghệ đúc, chủng loại cung cấp cho thị trường ghi thông dụng khá hạn chế.

Thép đúc và vật liệu đặc biệt

Điều kiện tải nặng, nhiệt độ cao, chuyển động khứ hồi thường xuyên thường chọn thép đúc. Thép đúc carbon thường ZG230-450 dai, chịu va đập, khó gãy, chống mài mòn trung bình, ở nhiệt độ cao dễ oxy hóa biến dạng. Nó phù hợp thanh động của ghi khứ hồi, ghi dầm ngang tải nặng và ghi đảo của lò đốt rác, những vị trí chịu đẩy - kéo lặp lại.

Thép đúc hợp kim chịu nhiệt gồm thép đúc crôm cao và thép không gỉ đúc 1Cr18Ni9, chịu được 950-1100℃. Nhóm thép này chống axit, chống ăn mòn khói và chống mài xỉ khá tốt, giá cũng cao hơn. Thanh ghi của lò đốt rác sinh hoạt, lò đốt chất thải nguy hại và lò hơi nhà máy điện lớn nhiệt độ cao chủ yếu dùng nhóm vật liệu này.

Trong các vật liệu đặc biệt ít dùng, gang trắng crôm cao thiên về chống mài mòn, chịu nhiệt ở mức trung bình, chủ yếu làm tấm chắn mòn bên hông ghi. Gang graphit nén ép cân bằng dẫn nhiệt và độ bền, rất ít dùng cho thân ghi.