Įvadas
Aukštai temperatūrai atsparios nerūdijančio plieno katilo dalys yra vienoje iš reikliausių pramoninės šiluminės inžinerijos zonų.
Katilo techninė įranga yra veikiama nuolat aukštoje temperatūroje, ciklinė šiluminė apkrova, degimo šalutiniai produktai, oksidacija, o kai kuriais atvejais – valkšnumo varoma deformacija.
Aukštos temperatūros nerūdijantis plienas yra specialiai sukurtas aptarnauti aukščiau 550° C. / 1020° F., Tai yra režimas, kai valkšnumo stiprumas tampa pagrindiniu dizaino veiksniu ir aukštos temperatūros korozija pradeda dominuoti medžiagų pasirinkime.
Silicio solo investicinis liejimas čia ypač aktualu, nes katilo dalyse dažnai derinama sudėtinga geometrija, griežti matmenų reikalavimai, ir būtinybė sklandžiai, defektais valdomi paviršiai.
Pamesto vaško investicinis liejimas yra plačiai pripažintas puikus matmenų tikslumas, Lygūs paviršiai, ir gebėjimas atkurti sudėtingas formas, o silikagelio pagrindu pagamintose apvalkalo sistemose dažniausiai naudojami smulkūs cirkonio ir granuliuoto mullito sluoksniai, kad būtų galima sukurti tikslią keraminę formą.
1. Kas yra aukštai temperatūrai atsparios nerūdijančio plieno katilo dalys
Aukštai temperatūrai atsparios nerūdijančio plieno katilo dalys yra konstrukciniai ir funkciniai metaliniai komponentai, skirti veikti katilų sistemų šiluminėje šerdyje,
kur jie turi atlaikyti nuolatinį karščio poveikį, Šiluminis ciklas, oksiduojančių išmetamųjų dujų, ėsdinančios pelenų rūšys, ir mechaninė apkrova tuo pačiu metu.
Tai nėra įprastos nerūdijančio plieno dalys, naudojamos kambario temperatūros įrangoje; jie suprojektuoti aptarnauti zonoje, kurioje yra medžiagų gedimas šliaužti, oksidacija, terminis nuovargis, ir korozijos sinergija.

Tipiškos komponentų kategorijos
Katilinėse sistemose, šios dalys paprastai skirstomos į tris dideles grupes:
Pagrindinės laikančiosios dalys
Tai apima perkaitintuvų atramos, vamzdžių pakabos, krosnių rėmai, skliaustai, ir pakabos aparatūra.
Jų pagrindinis vaidmuo yra mechaninis: jie turi išlaikyti statinę apkrovą ilgą laiką, išlaikant matmenų stabilumą aukštoje temperatūroje.
Šiose pozicijose, dalis gali būti veikiama nuolatinio šiluminio įtempio ir lėtos deformacijos jėgų.
Skystis- ir degimo veikiamos dalys
Tai apima degiklio purkštukai, oro dangteliai, grotelių barai, liepsną nukreipiančios dalys, ir karščio veikiami jungiamosios detalės.
Jų darbo aplinka paprastai yra sunkesnė, nes komponentai yra tiesiogiai veikiami aukštos temperatūros liepsna, greitai judančias išmetamąsias dujas, erozinės dalelės, ir korozinius degimo šalutinius produktus.
Išmetamųjų dujų tako dalys
Tai apima dūmtakių deflektoriai, Aukštai temperatūrai atsparūs įdėklai, glumina, ir kanalą nukreipiantys elementai.
Pagrindinis jų iššūkis yra ne tik karštis, bet ir pasikartojantys temperatūros svyravimai, kondensacijos rizika vėsesnėse zonose, ir ilgalaikis korozinių dujų bei pelenų nuosėdų poveikis.
Katilo aplinkos nėra vienodos
Katilo dalys turi būti parenkamos pagal katilo tipą ir zoną katilo viduje:
- Anglimi kūrenami katilai veido sulfidinė korozija, pelenų erozija, ir dalelių šveitimas.
- Dujiniai katilai vyrauja aukštos temperatūros oksidacija ir terminis ciklas.
- Biomasės ir atliekų deginimo katilai dažnai yra daug griežtesni dėl šarminių metalų ir chlorido poveikio.
- Atliekinės šilumos katilai gali sukelti pasikartojančius šiluminius smūgius ir svyruojančią dujų sudėtį.
Štai kodėl katilo dalis nėra tiesiog „aukštos temperatūros nerūdijantis plienas“.
Tai yra a vietai būdingas aukštos temperatūros komponentas medžiagos pasirinkimas priklauso nuo tikslios cheminės ir šiluminės priežiūros zonos profilio.
2. Kodėl katilų servise naudojamas aukštai temperatūrai atsparus nerūdijantis plienas
Aukštai temperatūrai atsparus nerūdijantis plienas naudojamas katilų eksploatacijoje, nes juose derinamas atsparumas oksidacijai, atsparumas korozijai, atsparumas šliaužimui, šiluminio nuovargio tolerancija, ir suvirinamumas vienoje lydinio sistemoje.
Įprasti konstrukciniai plienai gali išlaikyti apkrovą kambario temperatūroje, tačiau paprastai jie negali išlaikyti tokio pat stabilumo, kai ilgai veikia aukštoje temperatūroje.

Atsparumas oksidacijai aukštoje temperatūroje
Esant aukštai temperatūrai, daugelis plienų greitai formuoja nuosėdas ir praranda pjūvio storį.
Aukštos temperatūros nerūdijantis plienas tam atsparus, sudarydamas a tanki ir stabili chromo turtinga oksido plėvelė kuris sulėtina oksidaciją ir apsaugo apačioje esančią matricą.
Tai ypač svarbu katilų zonose, kur:
- paviršius nuolat šildomas,
- dujų greitis yra didelis,
- ir oksidų praradimas gali tapti laipsniškas, o ne paviršutiniškas.
Praktiškai, atsparumas oksidacijai yra pirmoji katilo techninės įrangos savybė.
Jei dalis negali išsaugoti paviršiaus vientisumo, jis negali ilgai išsaugoti savo mechaninio vientisumo.
Atsparumas korozijai daugelyje katilų cheminių medžiagų
Katilo aplinka chemiškai skiriasi priklausomai nuo kuro rūšies.
- Į anglimi kūrenamų sistemų, sieros turinčios rūšys ir pelenų erozija kelia didelę grėsmę.
- Į dujomis kūrenamos sistemos, labiau dominuoja oksidacija.
- Į biomasės ir atliekų deginimo sistemos, šarminiai metalai ir chloridai gali būti itin agresyvūs.
Naudojamas aukštai temperatūrai atsparus nerūdijantis plienas, nes jis gali būti geriau pritaikytas prie šių skirtingų korozijos mechanizmų nei anglinis plienas.
Medžiagų šeima nėra apsaugota nuo korozijos, tačiau jis siūlo daug stipresnį atsparumo apvalkalą aukštos temperatūros katilo sąlygomis.
Atsparumas šliaužimui esant ilgalaikei apkrovai
Daugelis katilo dalių nesugenda dėl staigaus lūžimo. Jiems nepavyksta šliaužti, reiškia lėtą deformaciją esant nuolatinei apkrovai aukštoje temperatūroje.
Tai ypač aktualu atramoms, pakabos, ir konstrukcinius rėmus, kurie ilgą laiką turi išlaikyti savo masę ir eksploatacinę apkrovą.
Naudojami aukštai temperatūrai atsparūs nerūdijantys plienai, nes jie išlaiko formą ir laikomąją galią daug ilgiau nei įprasti plienai tame pačiame temperatūros diapazone..
Tai yra pagrindinis katilo techninės įrangos reikalavimas, nėra neprivalomas pranašumas.
Atsparumas terminiam nuovargiui
Katilai veikia pakartotiniais šildymo ir vėsinimo ciklais.
Šie terminiai ciklai sukuria plėtimąsi, susitraukimas, ir vidinis stresas. Jei medžiaga negali toleruoti to pasikartojančio judesio, laikui bėgant susidaro įtrūkimai.
Aukštos temperatūros nerūdijantis plienas pasirenkamas, nes pasižymi geresniu atsparumu:
- terminis šokas,
- ciklinis streso kaupimasis,
- įtrūkimų plitimas,
- ir ilgalaikis iškraipymas.
Štai kodėl medžiaga dažnai parenkama komponentams, kuriems dažnai taikomas paleidimo-sustabdymo režimas arba nereguliarus apkrovos ciklas..
Matmenų stabilumas eksploatuojant
Katilo daliai, matmenų stabilumas nėra tik gamybos problema. Tai yra paslaugų reikalavimas.
Jei dalis deformuojasi, lenkimai, arba nukrypsta nuo padėties, kai veikia terminis ciklas, sumažėja surinkimo tikslumas ir veikimo patikimumas.
Aukštai temperatūrai atsparus nerūdijantis plienas padeda išlaikyti reikiamą geometriją:
- plombos,
- palaiko,
- pritaikymas,
- ir dujų srauto valdymas.
Tanki struktūra ir tarnavimo ilgaamžiškumas
Kompaktiška vidinė struktūra ir lygi, stabilūs paviršiai yra labai vertingi katilo eksploatacijoje, nes mažina:
- augimo defektas,
- pelenų kaupimasis,
- erozijos praradimas,
- ir vietinis karštųjų taškų susidarymas.
Būtent todėl aukštos temperatūros nerūdijantis plienas dažnai pasirenkamas ne tik dėl jo chemijos, bet ir dėl liejimo kokybės ir tolesnio apdorojimo, kurį jis gali palaikyti.
3. Reprezentatyvūs laipsniai ir tipiniai katilo dalių vaidmenys
| Pažymys | Mikrostruktūrinė šeima | Aukštos temperatūros pozicionavimas | Tipiški katilo dalių vaidmenys |
| 304H | Austenitinis | Didesnės anglies dvideginio versija 304; rekomenduojama slėginių indų aptarnavimui aukščiau apie 525° C., ir tinka ten, kur reikalingas stiprumas aukštesnėje temperatūroje. | Slėgį išlaikančios katilo sekcijos, karšto garo vamzdynas, laivo tipo katilo aparatūra, aukštesnės temperatūros flanšai ir jungiamosios detalės. |
| 321H | Titano stabilizuotas austenitas | 321/321H klasė naudojama aukštos temperatūros diapazone iki maždaug 900° C.; 321H turi didesnį atsparumą karštam karščiui ir yra skirtas naudoti aukštoje temperatūroje. | Perkaitintuvo atramos, suvirinti karštosios zonos laikikliai, garo pusės konstrukcinės dalys, flanšai, ir aukštos temperatūros priedai. |
| 347H | Niobiu stabilizuotas austenitas | Aukštos temperatūros klasė, pasižyminti puikiu atsparumu sensibilizacijai ir stipria galia aukštai temperatūrai; dažniausiai naudojamas karšto aptarnavimo įrangoje ir slėgio komponentuose. | Spinduliniai perkaitintuvai, katilų vamzdžiai, aukšto slėgio garo vamzdis, perkaitintuvų antraštės, krosnies dalys, garo vamzdynas, ir susijusius karšto katilo mazgus. |
309S / 309H |
Austenitinis | 309S/309H yra skirti aptarnauti aukščiau 550° C. ir naudojami ten, kur didelį susirūpinimą kelia aukštos temperatūros korozija ir šliaužimas. | Krosnių įranga, pertvaros plokštės, druskos puodai, vožtuvai, flanšai, ir katilo pusės karšta techninė įranga. |
| 310S | Austenitinis | Labai geras atsparumas oksidacijai, geras veikimas švelniomis ciklinėmis sąlygomis, ir geriausiai dirba iki maždaug 1050° C.. | Garo katilai, termošuoliukai, vožtuvai, flanšai, krosnies aparatūra, ir kitos didelio karščio katilo zonos dalys. |
253MA |
Mikro legiruotas austenitas | Puikus atsparumas oksidacijai ir šliaužimui ciklinėmis sąlygomis, geriausiai dirbantys iki maždaug 1150° C.. | Spinduliavimo vamzdeliai, vamzdžių skydai, vožtuvai, flanšai, išsiplėtimo dumplių zonos, ir kiti rimti karštosios zonos katilo ar krosnies komponentai. |
| Therma 4724 / susijusios feritinės aukštos temperatūros rūšys | Feritinis | Feritinis aukštos temperatūros plienas daugiausia naudojamas sieros turinčiose karštose dujose ir mažesnės tempimo apkrovos atveju. | Šiluminio katilo komponentai, degiklio purkštukai, termošuoliukai, tinkleliai, ir prie krosnies esanti techninė įranga sieros atmosferoje. |
4. Silicio sol investicijų liejimas: Pagrindinis mechanizmas ir viso proceso specializuota kontrolė
Silicio dioksidas yra vandens pagrindu pagamintas rišiklis, sudarytas iš nano masto koloidinių silicio dioksido dalelių.
Skirtingai nuo vandens stiklo ir etilo silikato rišiklių, jis natūraliai sukietėja kambario temperatūroje, neįnešdamas kenksmingų cheminių priemaišų.
Po skrudinimo aukštoje temperatūroje, keraminis apvalkalas išlaiko puikų atsparumą ugniai, atsparumas šiluminiam smūgiui ir cheminis inertiškumas,
kuris puikiai atitinka aukštą pylimo temperatūrą ir griežtus aukštai temperatūrai atsparaus nerūdijančio plieno grynumo reikalavimus.
Visas gamybos procesas yra padalintas į septynias pagrindines procedūras, su tiksliniu katilo komponentų charakteristikų valdymu.
4.1 Vaško raštų gamyba ir modulinis surinkimas
Vidutinės temperatūros vaškas parenkamas vaško raštams dėl savo išskirtinio matmenų stabilumo.
Atsižvelgiant į didelį aukštai temperatūrai atsparaus nerūdijančio plieno linijinį susitraukimą, tikslinis susitraukimo leidimas yra rezervuotas pelėsių konstrukcijoje.
Sudėtingoms konstrukcijoms, tokioms kaip kelių angų oro dangteliai ir supaprastinti purkštukai, Siekiant pašalinti surinkimo tarpus, naudojami integruoti vaško raštai.
Visi vaško raštai yra visiškai tikrinami, kad būtų pašalinti vidiniai burbuliukai, kuri yra pirmoji gynybos linija nuo liejimo poringumo.
Po vaško modelio grupavimo, vartų sistema sukurta profesionaliai:
Atsižvelgiant į prastą išlydyto aukštai temperatūrai atsparaus nerūdijančio plieno sklandumą, Priimami dugno liejimo ir pakopiniai bėgikai, suderintas su izoliuotais stovais ir šlako gaudyklėmis, kad būtų užtikrintas nuoseklus kietėjimas, užtikrinti sklandų formos užpildymą, ir efektyviai atskirti šlaką ir dujas.
Ši konstrukcija leidžia išvengti susitraukimo ertmių, poringumas ir šlako intarpai, kurie yra mirtini katilo saugos dalims.
4.2 Keraminių apvalkalų gamyba (Pagrindinis procesas)
Apvalkalų gamyba yra raktas į liejimo paviršiaus kokybę ir matmenų tikslumą. Korpusas pagamintas iš sluoksniuotos struktūros iš skirtingų ugniai atsparių medžiagų:
- Veido kailis: Aukšto grynumo cirkonio milteliai + silicio dioksido srutos, suporuotas su 80–100 akių cirkonio smėliu.
Itin aukšto atsparumo ugniai cirkonio medžiaga neleidžia metalui prasiskverbti ir paviršiui prilipti smėliui pilant aukštoje temperatūroje. - Pereinamasis sluoksnis: Padidina sukibimo stiprumą tarp sluoksnių, kad būtų išvengta apvalkalo atsisluoksniavimo.
- Atsarginis sluoksnis: Naudoja nebrangų kvarcinį smėlį, kad sumažintų bendras medžiagų sąnaudas ir kartu užtikrintų konstrukcijos tvirtumą.
Bendras apvalkalo sluoksnių skaičius yra 8–12; didelių storasienių katilų komponentams reikia daugiau nei 12 sluoksniai.
Džiovinimo aplinka griežtai kontroliuojama 18–25 °C temperatūroje, santykinė oro drėgmė 40–60 %..
Vienodas lėtas džiūvimas neleidžia susikaupti vidinei įtampai, apvalkalo įtrūkimai ir išsipūtimo defektai.
Visas procesas priklauso nuo natūralaus silicio dioksido džiovinimo ore, be šarminių medžiagų likučių, kad nesukeltų aukštai temperatūrai atsparaus nerūdijančio plieno tarpkristalinės korozijos esant aukštai temperatūrai.

4.3 Dewaxing, Lukšto skrudinimas ir pašildymas
- Dewaxing: Devaškavimas aukštu slėgiu garais (150–170 °C garų virdulys) yra priimtas, o vaškavimas atvira liepsna yra griežtai draudžiamas.
Likęs vaškas sukels anglį ant liejimo paviršiaus, kuris smarkiai sumažina aukštai temperatūrai atsparaus plieno atsparumą aukštai temperatūrai ir atsparumą korozijai.
Po vaško pašalinimo, vaško likučiai apvalkalo viduje kruopščiai išvalomi. - Skrudinimas aukštoje temperatūroje: Korpusas ilgą laiką skrudinamas 850–950 °C temperatūroje, kad visiškai pašalintų organines medžiagas ir drėgmę., sukepinti keraminę struktūrą, ir pagerinti apvalkalo oro pralaidumą ir atsparumą aukštai temperatūrai.
- Pakaitinimas prieš pilant: Korpusas iš anksto pašildomas iki 300–600 °C, kad būtų sumažintas temperatūrų skirtumas tarp išlydyto plieno ir korpuso..
Ši priemonė apsaugo nuo peršalimo ir plonasienių dalių netinkamo veikimo, ir sumažina šiluminį šoką, kad būtų išvengta apvalkalo plyšimo.
4.4 Lydymas ir išpylimas
Išlydytas plienas lydomas vidutinio dažnio indukcine krosnele.
Vandenilio kiekiui kontroliuoti toliau taikomi junginių deoksidacijos ir degazavimo procesai 2 ppm, pašalinant vandenilio sukeltą poringumą.
Austenitinio aukštai temperatūrai atsparaus nerūdijančio plieno pylimo temperatūra reguliuojama 1580–1640 °C, daug didesnis nei įprasto nerūdijančio plieno.
Gravitacinis liejimas yra pagrindinis metodas; Itin plonų sienelių sudėtingos dalys yra pilamos vakuumu, kad dar labiau sumažintų dujų įstrigimą.
Pilimo greitis išlaikomas stabilus, kad būtų išvengta riedančio šlako ir oro įtraukimo.
4.5 Aušinimas, Korpuso pašalinimas ir tolesnis apdorojimas
Liejiniai vėsinami natūraliai lėtai; greitas aušinimas draudžiamas, nes jis sukurs didžiulį liekamąjį įtempį ir sukels šiluminius įtrūkimus.
Atvėsus iki kambario temperatūros, atliekamas mechaninis apvalkalo pašalinimas ir smėlio valymas.
Tolesnės procedūros apima stovo pjovimą, paviršiaus šlifavimas, integruotas terminis apdorojimas, neardomieji bandymai, tikslus derančių paviršių apdirbimas, šratų pūtimas ir cheminis pasyvavimas.
Tarp jų, terminis apdorojimas yra lemiamas procesas siekiant optimizuoti galutinį liejinių veikimą aukštoje temperatūroje.
5. Kodėl Silica Sol investicinis liejimas tinka katilo įrangai
Silicio dioksidas Investicijų liejimas puikiai tinka katilo techninei įrangai, nes gali gaminti kompleksas, aukšto tikslumo, lygaus paviršiaus dalys kurie puikiai tinka aukštos temperatūros nerūdijančiam plienui.
Katilo komponentai dažnai turi geometrines ypatybes, kurias sunku efektyviai pagaminti įprastu apdirbimu, ir silicio dioksido kelias padeda išspręsti šią problemą.

Beveik tinklinės formos tikslumas sudėtingai katilo geometrijai
Silicio dioksido liejimas yra ypač vertingas, kai detalė turi sudėtingą geometriją, Plonos sienos, Šonkauliai, flanšai, atramos zonos, arba sąsajos funkcijų, kurias būtų brangu pagaminti iš kietų atsargų.
Procesas gali tiesiogiai atkurti detalią formą, kuris sumažina apdirbimo atsargas, materialinės atliekos, ir antrinių operacijų skaičius.
Geresnė paviršiaus apdaila aukštoje temperatūroje
Katilo dalims naudingas lygesnis paviršius, nes šiurkštumas gali pagreitinti pelenų sulaikymą, erozinis nusidėvėjimas, ir streso koncentracija.
Silicio dioksido zolio kelias suteikia smulkesnį pradinį paviršių nei šiurkštesni liejimo procesai, kas suteikia liejimui patvaresnį eksploatacinį pagrindą ir geresnį apdirbimo pagrindą ten, kur dar reikia apdailos.
Tvirtas derinys su aukštai temperatūrai atsparia nerūdijančio plieno metalurgija
Ne visos aukštos temperatūros nerūdijančio plieno rūšys yra vienodos, tačiau jiems reikia stabilios geometrijos ir kontroliuojamo apdorojimo.
Silicio dioksido liejimas puikiai tinka tam, nes gali išlaikyti detalią lydinio formą ir palaikyti tikslų kietėjimą, reikalingą svarbiems katilo komponentams..
Todėl šis procesas nėra tik liejimo būdas; tai būdas išsaugoti lydinio inžinerinį tikslą.
Sumažinta apdirbimo našta
Katilo techninei įrangai, apdirbimas gali būti brangus, nes dalys dažnai yra didelės, kompleksas, ir pagaminti iš aukštai temperatūrai atsparaus nerūdijančio plieno, kurį ne visada lengviausia pjauti.
Beveik grynojo investavimo liejimas sumažina reikalingų medžiagų pašalinimo kiekį ir sutrumpina kelią nuo ruošinio liejimo iki gatavo komponento.
Tai ypač naudinga dalims su keliais sandarinimo paviršiais arba atraminėmis sąsajomis.
Puikiai tinka gaminti pagal užsakymą ir vidutinės apimties gamybai
Katilo įranga dažnai pritaikoma. Įvairūs augalų išdėstymai, skirtingos šiluminės zonos, o skirtingiems degalams dažnai reikia skirtingos dalių geometrijos.
Silicio dioksido liejinys puikiai tinka tokio tipo gamybai, nes palaiko pritaikytas dalis, nereikalaujant didelio masto įrankių ar pernelyg didelio rankinio gamybos..
Geresnis kritinių sąsajų nuoseklumas
Daugelis katilų liejinių nėra atskiros dalys; jie turi poruotis su vamzdeliais, kadrai, flanšai, Lineriai, arba atraminės konstrukcijos.
Silicio dioksido liejimo tikslumas padeda išlaikyti sąsajos nuoseklumą, reikalingą patikimam surinkimui.
Tai ypač svarbu, kai dalis yra karštoje zonoje, kur bet kokia pritaikymo klaida gali tapti rimtesnė kylant temperatūrai.
Mažesnė geometrija pagrįsto pertvarkymo rizika
Kadangi procesas gali tiksliau atkurti dizainą, mažiau reikia korekcinio šlifavimo, suvirinimas, arba performavimas po liejimo.
Tai sumažina perdirbimo riziką, išsaugo medžiagos vientisumą, ir padeda kontroliuoti matmenų pokyčius.
6. Pagrindiniai techniniai reikalavimai
Atsparumas oksidacijai aukštoje temperatūroje
Katilo techninei įrangai, pirmoji techninė riba yra ne vien stiprumas, bet gebėjimas išlaikyti stabilų paviršių ilgai veikiant karščiui.
Lydinys turi susidaryti ir išlaikyti tankį, prilipusios oksido nuosėdos, lėtinančios tolesnę oksidaciją, mastelio keitimas, ir skyriaus praradimas.
Katilinėje, per greitai oksiduojanti medžiaga praras storį, prarasti formą, ir galiausiai praranda savo funkciją, net jei kambario temperatūros stiprumas atrodo priimtinas.
Atsparumas šliaužimui esant nuolatinei apkrovai
Daugelis katilo dalių nėra veikiamos trumpų karščio pliūpsnių; jie dirba ilgą laiką esant karštai, statinė apkrova. Tai daro atsparumas šliaužimui lemiamas reikalavimas.
Palaiko, pakabos, skliaustai, kadrai, ir laikančiosios jungiamosios detalės turi būti atsparios lėtai plastinei deformacijai, kad būtų suderinta, atramos geometrija, ir sandarinimo padėtys laikui bėgant išlieka stabilios.
Jei šliaužimas nekontroliuojamas, dalis negali lūžti iš karto, bet jis palaipsniui išeis iš tolerancijos ir sukompromituoja sistemą.
Atsparumas terminiam nuovargiui
Katilai veikia pakartotiniais šildymo ir vėsinimo ciklais, ir tie ciklai sukuria kintamą įtampą dalies korpuse ir geometrinių perėjimų metu.
Todėl liejinys turi toleruoti šiluminį plėtimąsi ir susitraukimą be įtrūkimų ties briaunomis, viršininkai, filė, arba skyrių pakeitimai.
Šis reikalavimas ypač svarbus ciklinio aptarnavimo dalims, kai gedimo režimas dažnai yra ne vienas didelis terminis įvykis, o daugybė mažesnių įvykių.
Daugialypės terpės atsparumas korozijai
Katilo aplinka chemiškai skiriasi priklausomai nuo kuro ir darbo režimo.
Anglimi kūrenamos paslaugos sukelia sieros turinčias rūšis ir pelenų eroziją, dujomis kūrenamoje paslaugoje vyrauja aukštos temperatūros oksidacija, o biomasės arba atliekų deginimo sistemos gali apimti šarmų ir chlorido poveikį.
Medžiaga turi būti parinkta pagal tikrąjį cheminį režimą, ne dėl bendros „karštos paslaugos“ etiketės.
Katilo lydinys, kuris išgyvena oksidaciją, vis tiek gali būti pažeidžiamas chloridų arba šarminių pelenų, jei naudojamas netinkamos klasės.
Matmenų stabilumas darbinėje temperatūroje
Liejinys turi išlaikyti savo geometriją šiluminio ciklo metu. Matmenų stabilumas yra ne tik gamybos tikslas; tai yra paslaugų reikalavimas.
Iškreiptas flanšas, iškreipta atrama, arba pasislinkusi vietos nustatymo funkcija gali sumažinti surinkimo tikslumą, pabloginti srauto elgesį, arba sukurti vietinę streso koncentraciją.
Todėl lydinio ir liejimo procesas turi palaikyti stabilią mikrostruktūrą ir mažą iškraipymo tendenciją.
Tankus vidinis tvirtumas ir mažas paviršiaus šiurkštumas
Katilo dalis turi būti kiek įmanoma be vidinio poringumo, susitraukimo koncentracija, ir paviršiaus šiurkštumas, galintis sulaikyti pelenus arba pagreitinti eroziją.
Tanki vidinė struktūra pagerina apkrovą ir atsparumą įtrūkimams, o lygesnis paviršius sumažina pelenų sukibimą ir vietinio srauto šveitimo tendenciją.
Aukštos temperatūros servise, paviršiaus kokybė nėra kosmetinė; tai tiesiogiai veikia ilgaamžiškumą.
Suvirinamumas ir taisomumas
Daugelis katilo komponentų yra integruoti į suvirintus mazgus arba juos reikia remontuoti vietoje.
Tai reiškia, kad lydinys turi veikti ne tik eksploatuojant, bet ir lieka praktiški gamybai, prisijungimas, ir priežiūra.
Aukštai temperatūrai atspari nerūdijančio plieno rūšis, kuri yra stipri, bet nevaldoma gaminant, paprastai yra prastas sistemos pasirinkimas, net jei jo šiluminės savybės patrauklios.
7. Tipiški liejimo defektai: Pagrindinės priežastys ir tikslinės prevencinės priemonės
Apribotas aukštai temperatūrai atsparaus nerūdijančio plieno fizinių savybių (didelis susitraukimas, prastas sklandumas) ir silicio dioksido apvalkalo charakteristikas, gamyboje gali atsirasti keletas tipiškų defektų.
Kartu su katilo eksploatavimo saugos reikalavimais, priežastys ir sprendimai surūšiuoti taip:
Akytumas ir skylės
Fenomenas: Išlyginkite apvalias skylutes paviršiuje arba liejinių viduje.
Priežastys: Nepakankamas lukštų skrudinimas, nepilnas išlydyto plieno degazavimas, oro įtraukimas pilant.
Sprendimai: Prailginkite lukšto skrudinimo laikymo laiką, pridėkite išmetimo angas pagrindinėse vietose, ir pritaikyti išlydyto plieno vakuuminį rafinavimą.
Susitraukimo ertmė ir mikroporingumas
Fenomenas: Laisvos ertmės storasienių dalių viduje.
Priežastys: Neprotinga kietėjimo seka, nepakankama stovo galia, per didelė liejimo temperatūra.
Sprendimai: Optimizuokite užtvarų ir stovų sistemą, kad būtų užtikrintas nuoseklus kietėjimas, naudoti izoliuotus stovus, ir griežtai kontroliuoti išpylimo temperatūrą.
„Cold Shut“ ir „Misrun“.
Fenomenas: Neišsamus užpildymas ir prastas susiliejimas plonasienėse vietose.
Priežastys: Prastas išlydyto plieno sklandumas, nepakankama korpuso pakaitinimo temperatūra.
Sprendimai: Tinkamai padidinkite korpuso pakaitinimo temperatūrą ir optimizuokite bėgelio struktūrą, kad paspartintumėte formos užpildymą.
Metalo įsiskverbimas (Smėlio klijavimas)
Fenomenas: Kietas smėlio sluoksnis prilipęs prie liejimo paviršiaus.
Priežastys: Mažas paviršiaus ugniai atsparių medžiagų atsparumas ugniai ir nepakankamas veido dangos sluoksnis.
Sprendimai: Veido sluoksniui naudokite pilną cirkonio pudrą ir padidinkite veido sluoksnių skaičių.
Karšti įtrūkimai ir tarpkristaliniai įtrūkimai
Fenomenas: Linijiniai įtrūkimai palei grūdų ribas.
Priežastys: Didelis aukštai temperatūrai atsparaus plieno susitraukimo įtempis, per didelis sieros ir fosforo priemaišų kiekis, greitas liejinių aušinimas.
Sprendimai: Griežtai kontroliuokite priemaišų kiekį, rezervinė susitraukimo pašalpa formų konstrukcijoje, ir po išpylimo įdiekite lėtą aušinimą.
Anglies surinkėjas
Fenomenas: Perteklinis anglies kiekis matricoje, sumažintas kietumas.
Priežastys: Nepilnas vaško pašalinimas ir organinių medžiagų likučiai apvalkale.
Sprendimai: Sustiprinkite vaško pašalinimo garais procesą ir pagerinkite lukšto skrudinimą aukštoje temperatūroje.
Lukšto įtrūkimai ir sluoksniavimasis
Fenomenas: Korpuso pažeidimas skrudinant arba pilant.
Priežastys: Netolygus džiūvimas ir nesubalansuotas vidinis įtempis.
Sprendimai: Norėdami stabilizuoti apvalkalo kokybę, naudokite automatines pastovios temperatūros ir drėgmės džiovinimo linijas.
8. Lyginamieji pranašumai, palyginti su tradiciniais katilų komponentų gamybos procesais
Silicio solo liejinys katilų komponentų gamyboje išsiskiria tuo, kad jame dera didelis matmenų tikslumas, puiki paviršiaus kokybė, puiki metalurginė švara, ir stiprios formos formavimo galimybės.
| Vertinimo dimensija | Silicio sol investicijų liejimas | Vandens stiklo investicinis liejimas | Dervos smėlio liejimas |
| Matmenų tikslumas | CT4–CT6, didelio tikslumo | CT7–CT8, platesnė tolerancija | Žemas tikslumas, sienelės storis dažnai netolygus |
| Paviršiaus šiurkštumas | Ra 3.2–6.3 μm, lygus paviršius | Ra 12.5 μm arba daugiau, palyginti grubus | Stipriai lipnus smėlis ir šiurkštus paviršius |
| Lukštas / pelėsių cheminis elgesys | Chemiškai stabilus ir maža užteršimo rizika | Likusios natrio druskos gali turėti įtakos atsparumui korozijai | Dervos skilimas gali sukelti kenksmingų dujų |
| Sudėtingos struktūros formavimas | Puikiai tinka plonasienei, kelių skylių, ir supaprastintos dalys | Apribota itin plonoms arba labai sudėtingoms struktūroms | Sunku esant sudėtingoms vidinėms ertmėms |
Vidinių defektų tendencija |
Mažas defektų lygis, tanki struktūra | Didesnė susitraukimo ir poringumo tendencija | Stiprus polinkis į susitraukimą ir poringumą |
| Po apdorojimo darbo krūvis | Beveik tinklinė forma, minimalus šlifavimas ir apdirbimas | Dažnai reikalingas stiprus šlifavimas | Reikalingas didelis apdirbimo priedas |
| Tinka su aukštai temperatūrai atspariu nerūdijančiu plienu | Geriausias mačas; gerai išsaugo lydinio eksploatacines savybes | Gali sumažinti atsparumą korozijai aukštoje temperatūroje, jei korpuso chemija nėra gerai kontroliuojama | Blogesnis suderinamumas su tiksliomis Aukštai temperatūrai atspariomis dalimis |
9. Išvada
Karščiui atsparus nerūdijantis plienas katilų dalys, pagamintos naudojant silicio dioksido liejimą, užima techniškai svarbią nišą: tai tiksli aparatūra, kuri turi atlaikyti labiausiai pavojingas katilo šilumines zonas.
Medžiagų šeima pasirenkama, nes aukštoje temperatūroje aptarnaujama apie 550° C. perkelia valdymo gedimo režimus į šliaužimą, oksidacija, ir terminis nuovargis,
o silicio-zolio liejimo būdas pasirenkamas, nes jis gali sudaryti kompleksą, lygus, beveik tinklo formos dalys su geru matmenų valdymu.
Raktas į sėkmę yra integracija. Tinkama aukštai temperatūrai atspari nerūdijančio plieno klasė, tinkama apvalkalo sistema, teisingas liejimo dizainas, ir teisingas patikrinimo planas turi būti nukreiptas ta pačia kryptimi.
Nuolat plėtojant katilų pramonę link didelių pajėgumų, aukšti parametrai ir mažas energijos suvartojimas,
kartu su liejimo intelekto ir lydinių medžiagų modifikavimo technologijos pažanga, bus toliau plečiamas aukštai temperatūrai atsparaus nerūdijančio plieno komponentų panaudojimo sritis..
Pramonė turi nuolat įveikti gamybos sąnaudų kliūtis, didelių komponentų gamybos ir gamybos ciklas,
siekiant paskatinti bendrą katilo laikančiųjų dalių gamybos technologijos atnaujinimą ir prisidėti prie saugaus ir efektyvaus energijos įrangos veikimo.
DEZE – liejykla, gaminanti aukštai temperatūrai atsparias nerūdijančio plieno katilų dalis
Tai tiekia tiksliai suprojektuotus katilo komponentus, reikalingus aukštai temperatūrai, derinant pažangų silicio dioksido liejimą su griežta metalurgijos kontrole ir gamybos patirtimi.
Su stipriomis medžiagų pasirinkimo galimybėmis, modelio kūrimas, apvalkalo pastatas, precizinis liejimas, terminis apdorojimas, apdirbimas, ir paviršiaus apdaila,
Tai gamina puikaus matmenų tikslumo nerūdijančio plieno katilo dalis, tanki vidinė struktūra, lygaus paviršiaus kokybė, ir stabilus veikimas esant aukštai temperatūrai ir korozinėms darbo sąlygoms.
Nuo prototipo kūrimo iki mažų partijų pritaikymo ir didelio masto gamybos, Tai palaiko sudėtingas geometrijas, patikimas pakartojamumas, Greitas apsisukimas, ir pastovi kokybė kritinėms katilų reikmėms.
DUK
Kodėl katilo dalims naudoti investicinį silicio dioksido liejimą?
Nes jis siūlo didelį matmenų tikslumą, Lygūs paviršiai, ir galimybė atkurti sudėtingas formas, kurių dažnai reikia katilo techninei įrangai.
Kurios nerūdijančio plieno rūšys yra aktualiausios aukštai temperatūrai atsparių katilų dalims?
Įprasti aukštos temperatūros pasirinkimai apima 304H, 321H, 347H, 310S, ir 253MA, priklausomai nuo eksploatacinės temperatūros ir ciklinio sunkumo.
Kokios katilo dalys dažniausiai liejamos tokiu būdu?
Įprasti pavyzdžiai yra katilų korpusai, vožtuvai, flanšai, jungiamosios detalės, termošuoliukai, pertvaros plokštės, ir palaiko techninę įrangą aukštos temperatūros zonose.
Ar 310S visada geriau nei 347H?
Ne. 310S yra geresnis esant stipresnei oksidacijai ir aukštesnei temperatūrai, 347H dažnai geriau tinka ilgalaikiam atsparumui valkšnumui 550–600°C temperatūroje.



