炉排片用一阵就卡死：高温下铸铁会“长大”，这是尺寸变化不是磨损

卡死、拱起、推不动，现场第一反应往往是去查减速机、链条和张紧。但有一类原因是片本身尺寸变了：铸铁在高温下会不可逆地“长大”，冷却到室温也回不去。这不是热膨胀，机理在教科书和文献里都有。

1. 长大和热膨胀是两件事

热膨胀是升温涨、降温缩，完全可逆。生长不可逆：同一块铸铁在高温反复服役之后，室温尺寸比出厂时更大，而且是净增加。

来源有两个，都已被实验证实。一是渗碳体的石墨化，以及反复的石墨化与奥氏体化相变；二是氧化——生成的氧化物体积大于被消耗掉的金属，这些氧化产物挤在石墨通道和裂纹里，把基体顶开。氧化越深，撑得越开。

所以在用过的炉排片上，“长大”有两个可测特征：尺寸变大，同时常常伴随平行于工作面的层状起皮，以及沿石墨通道的深色内氧化带。厚度不一定减小，有些片看着反而更“胖”。

2. 温度与气氛决定速度：公开数据

400℃ 以上，铸铁中的石墨在空气中就不稳定，会优先被氧化。石墨烧掉后留下孔洞和裂纹，氧顺着这些通道继续往里走，形成皮下氧化（Lin 等，2011）
在成分相近、同为铁素体基体的前提下，片状石墨铸铁的抛物线氧化速率常数约为球墨铸铁的 5 倍；球墨铸铁与低碳钢相当。原因在于片状石墨几乎是连通的，等于给氧修了一条通路（同上）
反复热循环下的体积增长：加热到 700℃ 时，体积增加主要来自氧化过程；到 800℃ 以上，还叠加反复石墨化与奥氏体化产生的孔隙，而孔隙又让氧化更容易（Metal Science and Heat Treatment，1971）
850℃ 每个循环，空气中体积增加约 0.7%，真空下约 0.05%，相差 14 倍。也就是说这条链里氧气的角色不比温度小（同上）

3. 同一个温度上限，寿命并不一样

GB/T 9437-2009 按牌号给出耐热铸铁件的使用温度，最高一档到 1100℃。但温度上限只是入场券。到了上限附近，选灰铸铁还是球铁，差别不在强度表上，而在石墨形态决定的抗氧化与抗生长能力上。

站内材质对照表里的 RTSi5 与 RQTSi5 就是这一类对照：两者硅含量目标接近，一个是片状石墨的灰铸铁，一个是球状石墨的球墨铸铁。放在长期 800℃ 以上的氧化性气氛里，按上面的数据，两者的氧化速率可以差到 5 倍量级。

这也解释了一个现场做法为什么成立：主燃区那几排换成球铁或高铬铸件，干燥区和燃尽区继续用普通耐热铸铁。换的不是“更贵的材料”，是石墨形态和铬含量。

4. 现场四步，确认是长大而不是磨损

量：同一部位新旧对比，片宽、片长、头部厚度各测三点。长大是尺寸变大而厚度未必减小；磨料磨损是厚度减小、尺寸基本不变
看：断面有没有平行于工作面的层状裂纹与起皮，以及沿石墨通道的深色内氧化带
排序：主燃区一带最严重、两端轻微，是温度驱动的长大；整副均匀减薄，更可能是气氛或牌号选低了
排除：驱动侧电流、异响、链条张紧、导轨磨损造成的推不动，要先排掉再谈材质

前两步用的就是材质单核验的方法：尺寸实测加断面与金相观察。片为什么会整体断裂，见四种失效形式。

5. 能改的四件事，和采购时的三项

能改的：一是压炉排片表面温度，靠配风、料层厚度和炉排速度把主燃区位置稳住，800℃ 以上生长显著加快；二是减少热循环次数与幅度，启停、停炉时的冷风冲击、低负荷长时运行，每个循环都叠加不可逆增量；三是压氧化性气氛，把过量空气控制到燃烧允许的下限，空气与真空之间 14 倍的差距就是这么来的；四是按石墨形态与铬含量分区选材。装配上新片按设计间隙装，别指望“装紧一点更密封”；已经长大的片不要校直复用，校直只是把变形换成了残余应力。

采购时把三项写进技术协议，比只写牌号有用：牌号加石墨形态（灰铸铁还是球墨铸铁）、使用温度上限与气氛条件、验收依据（化学成分、金相石墨形态、硬度）。