Phân tích kỹ thuật chi tiết về thanh lò sưởi chủ động và bị động của lò sưởi chuỗi dải

Ghi lò kiểu xích được tạo thành từ các thanh ghi chủ động và thanh ghi bị động mắc nối tiếp xen kẽ. Hai loại này khác nhau hoàn toàn về kết cấu, cách chịu lực và chức năng sử dụng, phân công rõ ràng lại phối hợp với nhau, cùng hoàn thành việc vận chuyển nhiên liệu, thông gió cháy, làm kín chống rò và xả xỉ.

Phân công giữa thanh ghi chủ động và bị động

Thanh ghi chủ động (thanh dẫn động) là chi tiết chịu tải động lực của ghi xích, có sẵn kết cấu bản lề chốt, được các thanh kéo thép tròn nối thành dải xích liền khối, ăn khớp với đĩa xích phía trước để truyền động, là khung kéo chịu lực của cả bộ ghi. Nó chịu lực kéo, ma sát và va đập cơ học trong suốt quá trình, dẫn toàn bộ thanh bị động chuyển động đồng tốc, thực hiện tuần hoàn toàn bộ mặt ghi. Thanh chủ động có số lượng ít, tải trọng mỗi thanh lớn, là chi tiết chịu lực chính của kết cấu cơ khí mặt ghi.

Thanh ghi bị động (thanh bị dẫn) không có kết cấu truyền động riêng, hoàn toàn dựa vào lực kéo của thanh chủ động để chạy theo, xếp dày giữa các thanh chủ động, chiếm phần lớn diện tích mặt ghi. Nó chịu trách nhiệm trải phẳng và đỡ nhiên liệu, tạo khe thông gió đều, làm kín hộp gió, đồng thời chặn gió lùa, rò than và rò gió. Thanh bị động có số lượng nhiều, phủ rộng, là chi tiết cháy ở nhiệt độ cao tiếp xúc trực tiếp với ngọn lửa và tro xỉ.

Khác biệt về kết cấu và hình dạng

Thanh chủ động có kết cấu dày hơn, độ bền cao, sẵn hai tai bản lề có lỗ chốt, phù hợp nối bằng thanh kéo và ăn khớp truyền động với đĩa xích. Mặt thanh hẹp, độ dày lớn, độ cứng cao, khả năng chống kéo, chống xoắn và chống mỏi cơ học khá tốt. Khe thông gió nhỏ, ưu tiên bảo đảm độ bền kết cấu và ổn định truyền động, thông gió chỉ là chức năng phụ. Tổng thể chắc chắn, khó biến dạng và gãy, phù hợp vận hành cơ khí liên tục dài ngày.

Thanh bị động có mặt rộng và mỏng, không có kết cấu bản lề truyền động, hình dạng bám theo thiết kế làm kín, phần lớn là ghép phẳng hoặc ghép kiểu chữ S. Các thanh ăn khớp chặt với nhau tạo kết cấu làm kín kiểu mê cung, chặn gió lùa trong hộp gió và giảm rò than, bụi bay. Khe thông gió đều và quy cách, có thể khớp với tỷ lệ gió cấp 1, bảo đảm cấp ôxy cho lớp nhiên liệu. Nó phủ vùng cháy chính của mặt ghi, trực tiếp chịu ngọn lửa nhiệt độ cao, tro xỉ bào mòn và bức xạ nhiệt.

Phù hợp vật liệu

Yêu cầu cốt lõi của thanh chủ động là tính năng cơ học, chịu nhiệt là yêu cầu phụ. Tiêu chuẩn ngành dùng gang dẻo KTH350, chế độ tải cao dùng gang cầu QT450, QT500, chế độ tải nặng nhiệt độ cao có thể dùng thép đúc cacbon ZG230-450. Các vật liệu này dai tốt, độ bền kéo cao, khó gãy giòn và biến dạng do lực kéo qua lại và rung cơ học, phù hợp truyền động liên tục 24 giờ.

Thanh bị động làm việc lâu dài trong môi trường cháy nhiệt độ cao, yêu cầu cốt lõi là ổn định ở nhiệt độ cao. Chế độ thường dùng gang xám HT200 làm tiêu chuẩn, lò đốt than và lò sinh khối phổ biến ưu tiên gang chịu nhiệt silic 5 RTSi5, vật liệu này làm việc ổn định ở chế độ 750-850℃. Nhiên liệu lưu huỳnh cao và buồng lửa nhiệt độ cao dùng gang chịu nhiệt hệ crôm RTCr2, RTCr16 để chống ôxy hóa nhiệt độ cao, ăn mòn tro xỉ và nứt do sốc nhiệt.

Chức năng và tuổi thọ

Thanh chủ động có ba chức năng. Một là ăn khớp đĩa xích, chịu lực kéo của cả dải ghi, dẫn mặt ghi tuần hoàn và đẩy nhiên liệu về phía sau. Hai là cố định khoảng cách và hình dạng tổng thể của mặt ghi, chống dải ghi lệch hướng, chùng hoặc kẹt. Ba là chịu ma sát qua lại của chốt và va đập ăn khớp của đĩa xích, bảo đảm hệ truyền động ổn định.

Thanh bị động đảm nhận bốn chức năng. Một là trải phẳng và đỡ lớp than và lớp sinh khối trên diện rộng, bảo đảm phân bố nhiên liệu đều. Hai là dùng khe thông gió đều để chia gió theo đoạn, bảo đảm cháy ổn định suốt quá trình sấy, bắt lửa và cháy kiệt.

Ba là chặn gió lùa trong hộp gió và rò gió, rò than qua mặt ghi, giảm điện năng quạt và tổn thất nhiên liệu. Bốn là trực tiếp chịu ngọn lửa nhiệt độ cao và tro xỉ ăn mòn, duy trì ổn định vận hành ở nhiệt độ cao.

Quy luật hao mòn của hai loại cũng khác nhau. Thanh chủ động hầu như không bị cháy hỏng, sự cố chủ yếu là mòn, lỏng, biến dạng, gãy, tuổi thọ bình thường 2-3 năm, không cần thay thường xuyên. Thanh bị động hao mòn cơ học ít, chủ yếu là ôxy hóa nhiệt độ cao, bong lớp, ăn mòn và nứt sốc nhiệt, vật liệu RTSi5 thông thường có tuổi thọ 12-24 tháng. Ở chế độ nhiệt độ cao, lưu huỳnh cao, nhiên liệu ẩm, tuổi thọ rút ngắn còn 8-12 tháng, khi đó thanh bị động là chi tiết dễ hỏng chính của mặt ghi.

Chọn vật liệu có thể phối theo chế độ. Nhiên liệu khô ẩm thông thường và nhiệt độ lò thường dùng thanh chủ động KTH350 ghép thanh bị động RTSi5, hiệu quả giá thành khá cao. Nhiên liệu lưu huỳnh cao, nhiệt độ cao hoặc chất lượng kém thì nâng thanh bị động lên gang chịu nhiệt hệ crôm, chế độ tải nặng thì nâng thanh chủ động lên thép đúc.