Hiệu suất ở nhiệt độ cao của thanh lò sưởi chịu nhiệt bằng gang chịu nhiệt RTSi5 (Silic 5)

I. Thông số vật liệu cơ bản

Mã vật liệu: RTSi5, gang chịu nhiệt tiêu chuẩn quốc gia, hàm lượng silic 4,5%～5,5%, cấu trúc nền chủ yếu là ferrite;
Nhiệt độ sử dụng an toàn dài hạn thiết kế: 750℃～850℃, có thể chịu đựng đỉnh nhiệt độ ngắn hạn trong phạm vi 880℃.

II. Biểu hiện tổng hợp trong khoảng nhiệt độ phù hợp (750～850℃, điều kiện vận hành chủ yếu của lò hơi) (trạng thái tối ưu)

1. Khả năng chống oxy hóa ở nhiệt độ cao (ưu điểm cốt lõi lớn nhất)

Bề mặt khi nóng sẽ tự động tạo ra một lớp màng bảo vệ SiO₂ (silicon dioxide) dày đặc, hoàn chỉnh, bám chặt vào bề mặt đúc:

Cách ly oxy trong không khí, ngăn chặn sự oxy hóa và ăn mòn liên tục của cấu trúc nền, không bị tróc vảy, rơi vụn, mỏng đi trên diện rộng;
Trong buồng đốt than củi, nhiên liệu sinh khối thông thường, tốc độ mài mòn và cháy hao mòn của thanh lò sưởi khi vận hành lâu dài rất thấp;
So với gang xám thông thường: ở cùng nhiệt độ, tuổi thọ chống oxy hóa cao gấp 2,5～4 lần gang xám.

2. Khả năng chống sốc nhiệt (xen kẽ nóng lạnh)

Việc khởi động, dừng lò, áp lửa, cung cấp nhiệt gián đoạn tạo ra sự thay đổi nhiệt độ đột ngột:

Vượt trội hơn gang xám, gang chịu nhiệt hàm lượng crom cao;
Nhược điểm: độ dẻo không bằng gang cầu, thép đúc;
Lò sưởi ấm gián đoạn hàng ngày khởi động và dừng, cơ bản sẽ không bị nứt vỡ, gãy mảnh; nhưng làm lạnh đột ngột thường xuyên (tưới nước vào buồng đốt, lượng lớn không khí lạnh đột ngột vào buồng đốt) vẫn sẽ bị nứt.

3. Độ bền và biến dạng ở nhiệt độ cao

Dưới 750-850℃:

Biến dạng từ biến (creep) ở nhiệt độ cao nhỏ, không dễ bị cong vênh, uốn cong, khe hở thanh lò sưởi sẽ không trở nên lớn, không tăng rò rỉ than;
Chịu tải ổn định, thanh lò sưởi chuỗi phân bố tải hoàn toàn đáp ứng đủ.

4. Khả năng chống ăn mòn khí nhiệt

Than củc lưu huỳnh thấp và trung bình thông thường: ăn mòn sulfur dioxide nhẹ, tuổi thọ ổn định;
Nhiên liệu sinh khối rơm, mùn cưa: khả năng chống ăn mòn tro kiềm kali, natri khá tốt, không dễ bị ăn mòn và tróc lớp bởi kim loại kiềm;
Điểm yếu: khả năng chống ăn mòn lưu huỳnh cao kém xa gang chịu nhiệt chứa crom.

5. Khả năng chống mài mòn

Hệ số ma sát tự thân ở nhiệt độ cao vừa phải, ma sát tịnh tiến lặp lại của trục bản lề chủ động thanh lò sưởi chuỗi, mài mòn do tro bụi cọ xát vừa phải, đáp ứng tuổi thọ sử dụng 12～24 tháng cho lò đốt than củc thông thường.

III. Dưới điều kiện vượt nhiệt độ (＞880℃, nhiệt độ cao liên tục) hiệu suất dần suy giảm

880℃～950℃

Lớp màng bảo vệ silicon dioxide bề mặt bắt đầu mềm ra, nứt và tróc ra, mất tác dụng bảo vệ:

Thanh lò sưởi oxy hóa và cháy mỏng nhanh chóng, mép tróc vảy;
Biến dạng từ biến ở nhiệt độ cao gia tăng, thanh lò sưởi cong vênh toàn bộ, khe hở lắp ráp lộn xộn, kẹt chuỗi, rò rỉ than;
Độ giòn tăng lớn, rung nhẹ, sốc nhiệt là gãy;
Tuổi thọ sử dụng trực tiếp giảm hơn một nửa.

＞950℃ vận hành dài hạn

RTSi5 hoàn toàn không phù hợp: tốc độ oxy hóa cực nhanh, chỉ trong vài tháng sẽ bị ăn mòn và hỏng.

IV. Điểm yếu (khuyết điểm cố hữu trong môi trường nhiệt độ cao)

Khả năng chống ăn mòn sunfua kém Khi đốt than củc lưu huỳnh cao, than chất lượng thấp, SO₂ sẽ xuyên qua lớp màng oxy silic, ăn mòn cấu trúc nền, xuất hiện lỗ thủng điểm, rỉ sét, tuổi thọ giảm rõ rệt; trong điều kiện này kém hơn gang chịu nhiệt hàm lượng crom thấp RTCr1, RTCr2.
Độ dẻo thấp, không chịu va đập và ép lặp lại Trong điều kiện vận hành va đập tịnh tiến lặp lại của thanh lò sưởi đẩy kéo, sau khi nóng độ giòn tiếp tục tăng lên, dễ xuất hiện gãy mép, nứt; thanh lò sưởi đẩy kéo ưu tiên chọn thép đúc / gang cầu.
Khả năng chống ăn mòn tro kiềm mạnh trung bình Đốt rơm, trấu nguyên chất với lượng lớn, tro kiềm liên tục nóng chảy và dính kết thanh lò sưởi, nhiệt độ cao dài hạn sẽ ăn mòn bề mặt chậm rãi.

V. Tham khảo tuổi thọ sử dụng ở các điều kiện khác nhau (thanh lò sưởi RTSi5)

Đốt than củc nguyên chất 24h liên tục, nhiệt độ buồng đốt khoảng 800℃: 18～26 tháng
Lò sưởi ấm gián đoạn, khởi động và dừng hàng ngày: 12～18 tháng
Trộn đốt một lượng nhỏ viên sinh khối: 12～20 tháng
Nhiệt độ cao buồng đốt 900℃ liên tục: 4～8 tháng hỏng
Than củc lưu huỳnh cao chất lượng thấp đốt lâu dài: 8～12 tháng

VI. Tóm tắt một câu

RTSi5 là vật liệu có hiệu quả kinh tế tối ưu cho lò hơi chuỗi đốt than củc / sinh khối thông thường ở 750~850℃; nhiệt độ không vượt mức, lưu huỳnh nhiên liệu không cao, bền và ít phát sinh vấn đề; một khi buồng đốt vượt 880℃ lâu dài hoặc đốt nhiên liệu lưu huỳnh cao, biểu hiện tổng hợp sẽ giảm đáng kể.