No. 308, Gongxin Yolu, Endüstri Parkı, Dongxing Kasabası, Jingjiang Şehri, Jiangsu Eyaleti, Çin
[email protected]/ [email protected]
Doğruyu seçmek Radyant Tüp değerlendirmeyi gerektirir beş temel parametre: çalışma sıcaklığı, malzeme bileşimi, boru geometrisi (şekil ve boyutlar), atmosfer uyumluluğu ve fırın konfigürasyonu . Bunlardan herhangi birini yanlış anladığınızda sonuç, erken boru arızası, iş parçasının eşit olmayan şekilde ısınması, plansız fırın kesintisi veya en kötü durumda borunun yırtılması ve fırın odasına yanma gazı girişinin neden olduğu bir güvenlik olayıdır. Karar mühendislik açısından kritiktir çünkü endüstriyel bir fırında çalışan radyant tüpü çevrim yapabilir 3 ila 10 yıllık hizmet ömrü boyunca binlerce kez , termal değişimleri, oksitleyici ve karbonlaştırıcı atmosferleri ve mekanik yükleri aynı anda deneyimliyor. Aşağıdaki bölümler, karar sürecini destekleyecek spesifik veriler ve örneklerle birlikte her bir seçim parametresini pratik ayrıntılarla ele almaktadır.
Radyant tüp, endüstriyel bir fırının duvarına yerleştirilen kapalı bir yanma muhafazasıdır. Borunun içinde bir gaz yakıcı ateşlenir ve yanma ürünleri, diğer uçtaki bacadan çıkmadan önce borunun uzunluğu boyunca (tipik olarak U, W, P veya düz konfigürasyonda) ilerler. Boru duvarı yanma ısısını emer ve bunu kızılötesi radyasyon olarak fırın odasına yeniden yayar, böylece yanma gazları ile fırın atmosferi arasında herhangi bir temas olmadan iş parçasını ısıtır. Bu ayırma, radyant tüpünün temel amacıdır: ısı kaynağı olarak gaz yanmasını kullanırken, fırın odası içinde kontrollü, genellikle koruyucu bir atmosfere izin verir.
Tüp duvarı aynı anda maruz kalır İç yüzeyde 1.150°C veya daha yüksek sıcaklıktaki yanma gazları ve kendi ağırlığını ve brülör düzeneğinin ağırlığını dirsekli veya destekli bir konfigürasyonda desteklerken, dış yüzeydeki - indirgeyici, karbürleyici, nitrürleme veya nötr olabilen - fırın atmosferine. Fırın sistemindeki başka hiçbir bileşen aynı anda bu termal, kimyasal ve mekanik talep kombinasyonu altında çalışmaz. Bu nedenle radyant tüp spesifikasyonunda malzeme seçimi en önemli seçimdir.
Radyant tüp seçiminde en önemli parametre maksimum çalışma sıcaklığıdır, özellikle de tüp duvar sıcaklığı , fırın ayar noktası sıcaklığı değil. Boru duvarı, birincil ısı kaynağı olduğundan her zaman fırın atmosferinden daha sıcaktır ve borunun içindeki yerel alev bölgesi, bir termokupl tarafından belirtilen ortalama boru duvarı sıcaklığından önemli ölçüde daha sıcak olabilir.
İyi tasarlanmış bir radyant tüp sisteminde tüp duvar sıcaklığı genellikle Fırın ayar noktası sıcaklığının 50 ila 150 derece C üzerinde . 900°C'de çalışan bir fırın, brülör alevinin yakınındaki en sıcak bölgede 950 ila 1.050°C arasında bir radyant tüp duvar sıcaklığına sahip olabilir. Bu marjı eklemeden tam olarak fırın ayar noktası sıcaklığına uygun bir boru malzemesi belirlemek, hizmet sırasında borunun erken arızalanmasının en yaygın nedenidir.
Sıcaklık bandı tahsisine ilişkin genel bir çerçeve olarak:
| Fırın Ayar Noktası Sıcaklığı | Tipik Boru Duvar Sıcaklığı | Minimum Malzeme Sıcaklığı Değeri |
|---|---|---|
| 800 derece C'ye kadar | 850 ila 950 derece C | 1.000 derece C |
| 800 ila 950 derece C | 950 ila 1.100 derece C | 1.150 derece C |
| 950 ila 1.050 derece C | 1.050 ila 1.200 derece C | 1.250 derece C |
| 1.050 ila 1.150 derece C | 1.150 ila 1.300 derece C | 1.350 derece C |
| 1.150 derece C'nin üstünde | 1.250 ila 1.400 derece C | Seramik veya SiC tüp; nikel süper alaşım |
Günde bir kez çalışma sıcaklığına ulaşan ve sabit kalan bir radyant tüp, soğuktan çalışma sıcaklığına ve tekrar çalışma sıcaklığına geçiş yapan bir radyant tüpe göre çok daha az termal yorgunluk yaşar. vardiya başına birden çok kez . Termal döngü, sıcak iç ve soğuk dış yüzey bölgeleri arasındaki farklı genleşmeden dolayı tüp duvarında döngüsel termal gerilim oluşturur. Sık sık yükleme ve boşaltma yapan toplu tavlama fırınları veya sertleştirme fırınları gibi yüksek döngülü uygulamalar, üstün termal yorulma direncine sahip boru malzemeleri gerektirir; bu, genellikle demir bazlı alaşımlar yerine daha yüksek nikel içerikli alaşımlar veya silisyum karbür seramikler anlamına gelir.
Isıya dayanıklı alaşımların yüksek sıcaklıkta servisine yönelik ASTM standardı (ASTM A297 ve A351), alaşım kalitelerini çalışma sıcaklığına göre sınıflandırır ve malzeme seçimi için yararlı bir başlangıç çerçevesi olarak hizmet eden minimum özellik gerekliliklerini sağlar; ancak özel uygulama gereklilikleri bu minimum değerlerin aşılmasını haklı gösterebilir ( Kaynak: ASTM International, Çelik Dökümler için Standart Şartname, Alaşım, Yüksek Sıcaklık Hizmeti için, A297/A297M ).
Radyant tüp duvarının her iki tarafındaki kimyasal ortam, hangi alaşım ailelerinin uygun olduğunu belirler. Oksitleyici bir atmosferde mükemmel performans gösteren bir tüp, karbonlaştırıcı veya kükürt içeren bir atmosferde hızla saldırıya uğrayabilir veya bunun tersi de geçerlidir. Malzeme-atmosfer uyumluluğu tartışılamaz ve başka herhangi bir seçim parametresi sonuçlandırılmadan önce belirlenmelidir.
Dış boru yüzeyine temas eden fırın atmosferi ısıl işlem prosesine göre değişir:
Radyant tüpün içinde akan yanma gazları öncelikle CO2, H2O, N2 ve zayıf yanma durumunda fazla O2 veya zengin yanma bölgelerinde CO, H2 ve N2'dir. İç yüzey, zayıf yanma bölgelerinde oksitleyici bir ortama ve brülör nozulunun yakınındaki yakıt açısından zengin bölgelerde indirgeyici veya karbonlaştırıcı bir ortama maruz kalır. Brülör ucunun yakınındaki yerel olarak zengin yanma, genel hava-yakıt oranı stokiyometrik'e yakın olduğunda bile tüpün iç yüzeyinin karbürizasyonunu destekleyen bir indirgeme bölgesi üretebilir.
| Atmosfer Türü | Birincil Saldırı Mekanizması | Önerilen Alaşım Ailesi | Direnç için Temel Alaşım Elementleri |
|---|---|---|---|
| Oksitleyici (hava, zayıf yanma) | Yüzey oksidasyonu; ölçek oluşumu | Fe-Cr-Ni östenitik; Fe-Cr-Al | 'nin üzerinde Cr; FeCrAl için %3'ün üzerinde Al |
| Karbonlama (endogaz, zengin bölgeler) | Karbon emilimi; kırılganlık | Yüksek Ni östenitik (5 Ni'nin üzerinde); HK40; HP ile değiştirilmiş | 5'in üzerinde Ni; Nb ve W eklemeleri |
| Nitrasyon (ayrışmış amonyak) | Nitrür faz oluşumu; kırılganlık | Yüksek Ni östenitik; Ni bazlı alaşımlar | @'ın üzerinde Ni; yüksek Cr ferritik kalitelerinden kaçının |
| Sülfürleme (kükürt içeren yakıtlar) | Sülfidasyon; hızlı metal kaybı | Yüksek Cr östenitik (% Cr'nin üzerinde); Ni-Cr | %'in üzerinde Cr; Co bazlı alaşımlardan kaçının |
| Azaltıcı / hidrojen açısından zengin | Oksit ölçeğinin azaltılması; olası H kırılganlığı | Östenitik Fe-Ni-Cr; Ferritik kalitelerden kaçının | 'nin üzerinde Ni; Kaynaklarda delta ferritten kaçının |
| Kombine karbonlama ve oksitleme (döngüsel) | Yeşil çürüklüğü; ölçek-metal arayüzünde yıkıcı oksidasyon | HP ile modifiye edilmiş alaşımlar; SiC seramik | HP kaliteleri için %1,5'in üzerinde Nb, W, Si |
Çalışma sıcaklığı ve atmosfer uyumluluğu tanımlandığında alaşım kalitesi, endüstriyel radyant tüp üretiminde kullanılan standart ailelerden seçilebilir. Her ailenin belirli uygulamalara uygunluğunu belirleyen belirli güçlü yönleri ve sınırlamaları vardır.
HK40 (Fe-25Cr-20Ni-0.4C), sıcaklık aralığında radyant tüpler için en yaygın olarak kullanılan santrifüj döküm alaşımıdır. 900 ila 1.050 derece C . Nispeten dengeli bileşimi, krom içeriğinden dolayı iyi bir oksidasyon direnci, %0,4 karbon seviyesinden yeterli sürünme mukavemeti (yüksek sıcaklıkta dislokasyon hareketini engelleyen krom karbürleri çökeltir) ve daha yüksek nikel kalitelerine kıyasla daha düşük nikel içeriğinden dolayı maliyet etkinliği sağlar. HK40, çalışma sıcaklığının kapasite aralığında olduğu karbürleme ve nötr sertleştirme fırınları için uygun ilk tercihtir.
HK40'ın sınırlamaları, sürünme mukavemetinin keskin bir şekilde düştüğü yaklaşık 1.050 derece C'nin üzerinde ve HP sınıfı alaşımlara göre daha düşük nikel içeriğinin ( ) onu karbon emilimine daha duyarlı hale getirdiği ve uzun süreli servis sonrasında sigma fazında gevrekleşmeye yol açan şiddetli karbonlama atmosferlerinde belirgin hale gelir.
HP ile modifiye edilmiş alaşımlar (Nb, W, Ti veya bunların kombinasyonlarının ilavesiyle Fe-25Cr-35Ni-0,4C), çalışma sıcaklığı tavanını 1.100 ila 1.150 derece C ve daha yüksek nikel içeriği nedeniyle karbürizasyona karşı HK40'a göre önemli ölçüde daha iyi direnç sağlar. HP-Nb kalitelerindeki niyobyum ilaveleri, çözünmeye karşı direnç gösteren ve uzun süreli hizmet boyunca alaşımın sürünme mukavemetini koruyan kararlı NbC karbürleri çökeltir. HP ile değiştirilmiş kaliteler, gaz karbonlama fırınları, yüksek sıcaklıkta tavlama fırınları ve hizmet sırasında boru duvar sıcaklığının 1.050 derece C'yi aşmasının beklendiği tüm uygulamalar için standart seçimdir.
En zorlu uygulamalar için - 1.100 derece C'nin üzerindeki sıcaklıklar, şiddetli karbonlama veya sülfürleme atmosferleri veya olağanüstü termal yorulma direnci gerektiren uygulamalar - nikel içerikli yüksek nikel alaşımları ağırlıkça U ila 75 Demir bazlı alaşımların karşılayamayacağı performansı sağlar. Bu malzemeler HK40 veya HP kalitelerinden önemli ölçüde daha pahalıdır, ancak demir bazlı alaşımların 12 ila 18 ay içinde bozulduğu ve yüksek nikel alaşımlarının 4 ila 7 yıl hizmet sağladığı uygulamalarda, ekonomi, daha yüksek başlangıç maliyetine rağmen birinci sınıf alaşımı güçlü bir şekilde tercih etmektedir.
Silisyum karbür seramik radyant tüpler herhangi bir metalik alaşımın kapasitesinin ötesindeki sıcaklıklarda çalışır. 1.350 ila 1.400 derece C Sürekli hizmette tüp duvar sıcaklığı. SiC olağanüstü oksidasyon direncine (koruyucu bir SiO2 yüzey tabakası oluşturarak), çok yüksek termal iletkenliğe (yaklaşık olarak Metalik alaşımların 3 ila 5 katı ) ve karbürizasyon, nitrürleme ve sülfidasyona karşı mükemmel direnç. SiC radyant tüplerinin temel sınırlamaları kırılganlıklarıdır (seramikleri çatlatabilecek mekanik darbelere veya noktasal yüklere dayanamazlar) ve eşdeğer boyutlardaki metalik alternatiflerle karşılaştırıldığında daha yüksek maliyetleridir.
SiC tüpler, yüksek sıcaklıkta sürekli tavlama hatları, paslanmaz şeritlerin parlak tavlanması, silikon çelik işleme ve sıcaklık sınırlamaları nedeniyle metalik tüp değiştirme sıklığının kabul edilemeyecek kadar yüksek hale geldiği herhangi bir fırın için standart seçimdir.
Çalışma sıcaklıklarının düşük olduğu eski veya düşük maliyetli fırın kurulumlarında zaman zaman dökme demir ve düşük karbonlu çelik borulara rastlanır. 750 derece C ve atmosfer gereksinimleri minimum düzeydedir. Bu sıcaklığın üzerinde, alaşımsız veya düşük alaşımlı çelik üzerinde hızlı oksidasyon ve demir oksit tabakasının büyümesi, bu malzemeleri 6 ila 12 ayı aşan hizmet ömrünün beklendiği herhangi bir radyant tüp uygulaması için uygunsuz hale getirir. Radyant tüp spesifikasyonu, 750 derece C'nin üzerindeki bir çalışma sıcaklığı için alaşımsız veya düşük alaşımlı çelik öneriyorsa, kurulum devam etmeden önce spesifikasyonun revizyonu gerekir.
Radyant tüp geometrisi (yanma gazlarının aktığı tüp yolunun şekli), fırındaki ısı dağılımı tekdüzeliğini, tüpün farklı fırın konfigürasyonlarına uygunluğunu ve tüp başına elde edilebilir ısı girdisini doğrudan etkiler. Her biri belirli avantajlara ve uygun uygulamalara sahip dört geometri yaygın endüstriyel kullanımdadır.
Düz bir radyant tüpü bir taraftan fırın duvarının içinden geçer, fırın odasının üzerinden geçer ve karşı duvardan çıkar. Brülör bir uçtan ateşlenir ve diğer uçtan baca gazları çıkar. Düz borular, yatay veya dikey yönelimli uygulamalarda uzunlukları boyunca mükemmel ısı dağılımı sağlar ve üretimi, kurulumu ve değiştirilmesi en basit geometridir. Tam boru uzunluğunu karşılamak için yeterli iç genişliğe sahip fırınlar için uygundurlar - tipik olarak 1.000 ila 3.000 mm ısıtılmış uzunluktadır ve sürekli şerit tavlama fırınlarında, tel tavlama fırınlarında ve bazı toplu fırınlarda standarttır.
U-boruları, kapalı uçta 180 derecelik bir kıvrımla birbirine bağlanan iki paralel ayaktan oluşur; brülör ve bacaya aynı fırın duvarından erişilebilir. Gaz, brülörden U-dirseğinin etrafından bir ayaktan aşağıya doğru akar ve geri dönüş ayağını baca çıkışına kadar yedekler. U-boruları toplu fırınlarda, ısıl işlem fırınlarında ve fırının yalnızca bir tarafından erişimin pratik olduğu tüm uygulamalarda en yaygın kullanılan geometridir. U-borularla ilgili temel tasarım zorluğu, sıcak ateşleme ayağı ile daha soğuk geri dönüş ayağı arasındaki sıcaklık farkıdır; U-dirseğinin iç yüzeyi, geri dönüş ayağı ortalamasından önemli ölçüde daha yüksek bir sıcaklıkta çalışır ve hizmet ömrü boyunca sürünme deformasyonuna direnmek için yeterli duvar kalınlığı ve malzeme kalitesi gerektiren termal olarak stresli bir bölge oluşturur.
W-tüpleri, ikinci bir U-dirseği ekleyerek U-tüpü konseptini genişleterek, pişirme duvarına dönmeden önce fırın odası içinde yönü iki kez tersine çeviren bir tüp yolu oluşturur. W-tüpleri, belirli bir fırın odası derinliğinde daha uzun bir ısıtılmış yol sağlayarak, benzer kesite sahip bir U-tüpüne göre fırın duvarı girişi başına daha fazla ısı girdisi üretir. Yüksek verimli toplu sertleştirme fırınları gibi yüksek özgül ısı girişinin gerekli olduğu uygulamalarda kullanılırlar, ancak daha karmaşık geometrileri onları boyutsal tolerans açısından üretmeyi ve hizmet sırasında değiştirmeyi daha zor hale getirir.
P boruları (aynı zamanda dirsek boruları veya tek uçlu devridaim boruları olarak da adlandırılır), bir dış boru gövdesi içinde dahili bir devridaim manşonu kullanır. Brülör, iç kovanın içine ateş eder; yanma gazları manşondan aşağı doğru hareket eder, kapalı uçta ters yönde hareket eder ve manşon ile dış boru arasındaki halka şeklindeki boşluktan yukarıya doğru brülör ucundaki baca çıkışına doğru akar. P-tüpünün dış yüzeyi, U-tüpüne göre daha düzgün bir sıcaklık dağılımı sunar çünkü sıcak iç manşon, geri dönen gazları çıkmadan önce ön ısıtır ve dış boru uzunluğu boyunca sıcaklık farkını azaltır. P-boruları, ısıtılan bölge boyunca sıcaklık eşitliğinin birincil gereklilik olduğu modern yüksek performanslı fırın tasarımlarında giderek daha fazla kullanılmaktadır.
Her geometri tipinde boru çapı ve duvar kalınlığı, belirtilmesi gereken birincil boyutsal parametrelerdir:
Radyant tüp gövdesinin üretildiği yöntemin metalurjik kalitesi, boyutsal hassasiyeti ve yüksek sıcaklık performansı üzerinde doğrudan etkisi vardır. Ticari olarak her biri belirli kalite özelliklerine sahip üç üretim yolu kullanılmaktadır.
Santrifüj döküm, metalik radyant boru düz bölümleri ve boru ayakları için standart ve tercih edilen üretim yöntemidir. Erimiş alaşım dönen bir kalıba dökülür; merkezkaç kuvveti sıvı metali dışarı doğru kalıp duvarına doğru iter ve katılaşırken orada tutar. Sonuç, bir tüptür. yoğun, ince taneli dış bölge (merkezkaç kuvvetinin en yüksek olduğu yer) ve iç deliğe doğru giderek daha kaba bir tane bölgesi. Dış yüzey, bir radyant tüpteki iç delikten daha düşük sıcaklıkta çalıştığından, bu tane yapısı eğimi, gerilim dağılımı ile ideal olarak hizalanır; yoğun dış bölge, sıcaklığın daha düşük olduğu yerlerde sürünme direnci sağlar ve daha kaba olan iç yapı, ince taneli yapının daha sıcak iç bölgede üreteceği aşırı sertlik olmadan yeterli mukavemet sağlar.
Santrifüjlü döküm borular, yüksek sıcaklıktaki hizmetlerde statik dökümlerden sürekli olarak üstündür. Avrupa Dökümcüler Birliği Araştırması (CAEF, Isıya Dayanıklı Alaşımlı Döküm Performans Verileri, 2019) santrifüjle dökülmüş HK40 tüplerinin yaklaşık sürünme kopması ömrü sergilediğini doğruladı @ ila ` daha uzun Katılaşma sırasında merkezkaç kuvveti tarafından üretilen daha yoğun ve daha tekdüze mikro yapı nedeniyle, aynı alaşım bileşiminin 1.000 derece C'de aynı stres seviyelerinde test edilen eşdeğer statik dökümlerinden daha iyidir.
Statik (yerçekimi) döküm, U-bükme kesitleri, dirsek bileşenleri ve savurma döküm ile üretilemeyen geometrik açıdan karmaşık elemanlar için kullanılır. Statik dökümler, santrifüj dökümlere göre doğası gereği daha kaba mikro yapıya, daha yüksek gözenekliliğe ve daha fazla mikro yapısal değişkenliğe sahiptir. Boru bacaklarından daha düşük sıcaklıkta çalışan büküm bölümleri için kabul edilebilirler ancak en yüksek çalışma sıcaklıklarına maruz kalacak boru bacak bölümleri için kullanılmamalıdırlar. U borulu bir radyant tüpü belirlerken, düz bacak bölümlerinin santrifüjle döküldüğünü ve yalnızca büküm bölümünün statik döküm olduğunu doğrulamak iyi bir mühendislik uygulamasıdır.
Haddelenmiş levhadan veya uzunlamasına veya çevresel kaynaklarla ekstrüde edilmiş borudan oluşturulan dövme ve kaynaklı radyant borular, bazen düşük sıcaklıktaki uygulamalarda (900 ° C'nin altında) veya bazı dispersiyonla güçlendirilmiş alaşımlar gibi döküme uygun olmayan malzemelerde kullanılır. Yüksek sıcaklık alaşımlarındaki kaynaklar potansiyel bir zayıf noktadır çünkü kaynak ısısından etkilenen bölge tipik olarak ana metalden daha düşük sürünme mukavemetine sahiptir. Bu nedenle 900°C'nin üzerindeki kritik radyant tüp uygulamalarında kaynaklı imalatlara göre döküm borular tercih edilmektedir.
Kullanılan fırın ve brülör sisteminin fiziksel konfigürasyonu mevcut radyant tüp seçeneklerini kısıtlamaktadır ve tüp siparişi tamamlanmadan önce tüp ile brülör arasındaki uyumluluğun doğrulanması gerekmektedir.
Yatay radyant boru montajı (sürekli fırınlarda ve birçok toplu fırında en yaygın konfigürasyon), boruyu kendi ağırlığı ve brülör tertibatının ağırlığı nedeniyle bükülme gerilimine maruz bırakır. Maksimum bükülme gerilimi, düz bir borunun orta açıklığında veya bir U borunun U-bükülme birleşim noktasında meydana gelir. Yaklaşık olarak aşan uzun yatay açıklıklar için HK40 malzemede 1.500 - 2.000 mm çalışma sıcaklığında servis ömrü boyunca sürünme sarkmasını sınırlamak için orta açıklığa bir destek beşiği veya daha kalın duvarlı bir borunun seçilmesi gerekli olabilir.
Dikey montaj (borunun fırın zemini veya çatısından aşağı veya yukarı doğru ateşlenmesi), kendi ağırlığından kaynaklanan bükülme gerilimini ortadan kaldırır ancak borunun uç bağlantılarının ve flanş sistemlerinin, bükülme yüklerini taşımak için boru yapısına güvenmek yerine, çekme veya sıkıştırma sırasında borunun tam ağırlığına göre derecelendirilmesini gerektirir. Dikey montaj genellikle çan fırınlarında, pota fırınlarında ve bazı sürekli şerit tavlama hatlarında kullanılır.
Brülörün ateşleme hızı (kW veya MBtu/saat olarak ifade edilir) boru duvarından geçen ısı akışını belirler. Borunun önerilen maksimum termal yükünün aşılması, iç yüzeyin alaşımın sürünme kapasitesinin üzerinde aşırı ısınmasına neden olur, bu da sarkmanın hızlanmasına ve sonunda kopmaya yol açar. Genel bir kılavuz olarak, HK40 veya HP malzemelerden yapılmış standart metalik radyant tüpler aşağıdakiler için tasarlanmıştır: 60 ila 90 kW/m2 maksimum ısı akısı yoğunlukları tüpün dış yüzey alanı. SiC tüpler, üstün termal iletkenlikleri nedeniyle daha yüksek termal yüklere dayanabilir. Önerilen brülör ateşleme hızının, belirtilen çap ve uzunluk için tüpün termal yükleme sınırı dahilinde olduğunun doğrulanması, seçim sürecinde zorunlu bir adımdır.
Radyant tüpü, ateşleme ucundaki brülör düzeneğiyle ve çıkış ucundaki baca bağlantısıyla mekanik olarak arayüz oluşturmalıdır. Bu bağlantılar tipik olarak fırın duvarı refrakterine veya panele bağlanan bir montaj flanşı aracılığıyla yapılır. Radyant tüp flanş tasarımları üreticiye ve fırın üreticisine göre değişiklik gösterir ve tüpün bağlantı ucu geometrisi mevcut fırın montaj sistemiyle eşleşmelidir. Mevcut bir fırında boruları değiştirirken, yedek boruları sipariş etmeden önce orijinal boru çiziminin veya fırın duvar montajının boyutsal incelemesinin alınması, çözülmesi için fırın modifikasyonu gerektiren maliyetli boyutsal uyumsuzlukları önler.
En sık rastlanan radyant tüp arıza modlarını ve bunların seçim veya uygulama hatalarındaki temel nedenlerini anlamak, her uygulama bağlamında hangi seçim parametrelerinin en önemli olduğu konusunda pratik bilgiler sağlar.
Sürünme sarkması - yatay bir tüpün yüksek sıcaklıkta kendi ağırlığı altında ilerleyen aşağı doğru deformasyonu - metalik radyant tüplerde en yaygın arıza modudur. Şu durumlarda ortaya çıkar:
Seçimin önlenmesi: maksimum çalışma sıcaklığında sürünme kopma gerilimine karşı yeterli güvenlik marjına sahip bir malzeme belirtin ve boru boyutlarının bu sıcaklıkta kabul edilebilir bükülme gerilimi ürettiğini doğrulayın. ASTM A297'de ve AFS Isıya Dirençli Alaşımlı Döküm Kılavuzunda ısıya dayanıklı alaşımlar için yayınlanmış sürünme verileri Bu hesaplama için gereken sürünme kopma gerilimi değerlerini sağlayın.
Karbürizasyon - karbonun fırın atmosferinden borunun dış yüzeyine emilmesi - karbürleme atmosferli fırınlarda tüm demir-krom-nikel alaşımlarında bir dereceye kadar meydana gelir. Şiddetli karbürizasyon, termal çevrim sırasında kırılgan ve çatlamaya yatkın, yüksek karbonlu bir yüzey tabakası oluşturur. Zamanla karbürlenmiş katman içe doğru yayılarak etkili yük taşıyan duvar kalınlığını azaltır ve sürünme direncinde giderek artan bir kayba neden olur. Seçimin önlenmesi: Karbonlama atmosferli fırınlarda HP ile değiştirilmiş veya yüksek nikel alaşımlı kaliteler kullanın; Karbürizasyon direncinin birincil yaşam sınırlayıcı faktör olduğu HK40'tan kaçının.
Aşırı kireç oluşumuna ve duvar incelmesine yol açan hızlı oksidasyon, bir boru alaşımı önerilen maksimum oksidasyon sıcaklığının üzerinde kullanıldığında veya koruyucu krom veya alümina kireç tabakası termal döngü, mekanik hasar veya kimyasal saldırı nedeniyle bozulduğunda meydana gelir. Ölçek parçalanması (soğuma sırasında kalın oksit katmanlarının ayrılması) metal kaybını hızlandırır ve fırın atmosferine oksit kalıntılarının girmesine neden olabilir. Seçimin önlenmesi: alaşımın maksimum sürekli oksidasyon sıcaklığı derecesinin, tüp duvar sıcaklığını en az 'luk bir farkla aştığını doğrulayın 50 derece C .
Tipik olarak dış yüzeyde başlayan ve içeriye doğru yayılan termal yorulma çatlakları, tekrarlanan ısıtma ve soğutma nedeniyle oluşan döngüsel çekme ve basınç gerilimlerinden kaynaklanır. Kaynak uçları, U-bükülme bağlantıları ve flanş bağlantı noktaları gibi geometrik gerilim konsantrasyonlarının yakınında en şiddetli olanlardır. Vardiya başına birden fazla ısıtma-soğutma döngüsüne sahip yüksek döngülü uygulamalar, yorulma hasarını düşük döngülü uygulamalara göre daha hızlı biriktirir. Seçimin önlenmesi: Yüksek döngülü uygulamalarda, üstün termal yorulma direncine sahip yüksek nikel alaşımları veya SiC seramik tüpler kullanın; Yüksek döngülü görevlerde statik döküm bükme bölümlerinden kaçının.
Katmanlı sülfit oksit yapısıyla hızlı kireç oluşumu ve hızlandırılmış metal kaybıyla karakterize edilen sülfidasyon saldırısı, kükürt içeren iş parçalarını işleyen veya kükürt içeren yakıt gazı kullanan fırınlarda meydana gelir. Radyant tüpler için en hızlı ve yıkıcı arıza modlarından biridir; sülfidasyon nedeniyle arızalanan bir tüp kaybedilebilir Yılda 2 ila 5 mm duvar kalınlığı yalnızca oksidasyon hizmetinde yılda 0,5 mm'den az ile karşılaştırıldığında. Seçimin önlenmesi: Boru alaşımını seçmeden önce süreçteki herhangi bir kükürt kaynağını tanımlayın ve anlamlı bir konsantrasyonda kükürt mevcutsa yüksek kromlu (ağırlıkça %'in üzerinde) alaşımları belirtin.
Aşağıdaki kontrol listesi, seçim sürecini, bir radyant tüp spesifikasyonunu tamamlamadan önce yanıtlanması gereken yapılandırılmış bir soru dizisi halinde birleştirir. Her soru yukarıda tartışılan seçim parametrelerine bağlanır.
Radyant Tüp Casting Huaye tarafından üretilen seri, fırın sıcaklığı, atmosfer ve çalışma döngüsü verilerine dayalı olarak uygulamaya özel malzeme ve geometri seçimi için teknik destekle birlikte, HK40, HP ile değiştirilmiş kaliteler ve yüksek nikel alaşımlarından santrifüjle dökülmüş düz kesitleri, U boruları, W borularını ve statik döküm bükme bileşenlerini kapsar.
Yalnızca ilk satın alma maliyetine göre verilen radyant tüp seçimi kararları, fırın bakım döngüsü boyunca sürekli olarak toplam sahip olma maliyetine (TCO) göre verilen kararlardan daha yüksek toplam maliyetlere neden olur. Her senaryodaki maliyet faktörlerini anlamak, ilk maliyet baskısı yüksek olduğunda birinci sınıf alaşım seçimine yönelik bir iş senaryosu oluşturmak için çok önemlidir.
total cost of operating a radiant tube system over a maintenance period includes:
20 U-tipi radyant tüpüyle 940°C'de çalışan bir toplu karbürleme fırınını düşünün. HK40 tüpler karbonlama atmosferinde 2 yıl hizmet ömrü sağlar; HP ile modifiye edilmiş tüpler 5 yıl garantilidir. HK40 tüplerin maliyeti, set başına HP ile değiştirilmiş tüp maliyetinin `'ı ise ve her tüp değişimi, günlük 15.000 ABD Doları üretim değerinde 16 saatlik bakım işçiliği artı 2 günlük fırın kesintisi gerektiriyorsa:
Çoğu endüstriyel ısıl işlem senaryosunda, toplam sahip olma maliyeti hesaplaması Teknik olarak uygun, en yüksek performanslı tüp malzemesinin seçilmesi En düşük maliyetli seçenek yerine çalışma koşulları için; çünkü ek değiştirme işlemlerinin aksama süresi ve işçilik maliyeti, daha uzun ömürlü bir malzemenin başlangıç fiyat primini çok aşıyor.
Radyant tüplü ısıtıcı, kapalı bir metal tüpün içindeki yakıtı yakarak ve termal enerjiyi doğrudan altındaki nesnelere, insanlara ve zeminlere yayarak sıcaklık üreten, gazla ç...
READ MOREBüyük bir depo, uçak hangarı veya yoğun bir fabrika katını yönetiyorsanız, muhtemelen tavana asılı ısıtma sistemlerinin altından geçmişsinizdir ve bazı alanların hemen ısındı...
READ MOREYüksek sıcaklıktaki alaşımlı borular, özel olarak formüle edilmiş alaşımlardan, tipik olarak nikel, krom veya kobalt bazlı bileşimlerden üretilen, dayanıklılık mukavemeti...
READ MORERadyant tüpler, karbon monoksit ve diğer baca gazları da dahil olmak üzere yanma yan ısıları kapalı tüpten güvenli bir şekilde çıkarmak ve bunları uygun boyutlarda bir ba...
READ MORESize en kısa sürede cevap vereceğiz.
satılık özel alaşımlar
toptan farklı alaşımlar
