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工业炉高温构件和换热器设计中的一个主要内容

发布:tzsdfly 浏览:525次

工业炉用耐热合金选择

工业炉内高温构件和换热器设计中的一个主要内容。合理选材是保证设备长期正常使用、充分发挥经济效益的前提之一。普通碳素钢因高温强度和抗氧化性较低,一般只能用于400~450℃以下。合金结构钢中的铬钼钢、铬钼钒钢,合金元素总含量不超过5%、价格较低,使用温度可提高到550~580℃,而且有相当的热强性。从20世纪70年代起,中国根据自己的资源条件,开发了无铬热强钢12MoVWBSiRE,其持久强度高于常用的12Cr1MoV,而抗氧化性与之相当;多元强化的12Cr2MoWTiB钢和12Cr3MoVSiTiB钢,使用温度达600~620℃。当炉内构件要求具有较高的高温强度和抗氧化性时,主要使用不锈钢和耐热钢(以铸钢件为主),其次是耐热铸铁。不锈钢和耐热钢在使用范围内互有交叉,一些不锈钢兼有耐热钢的特性,因此某些钢号既列入不锈钢的国家标准,也列入耐热钢的国家标准。

灰铸铁的使用温度一般在300℃以下,用于抗拉强度低于400MPa又不承受冲击载荷的炉内构件。从室温到400℃的范围内,它的力学性能变化不大,抗拉强度在150–200℃之间稍有下降,随后又有回升,400℃以上显著下降。球墨铸铁的使用温度一般在370℃以下,用于要求较高强度和疲劳极限并承受一定冲击载荷的炉内构件。对耐热铸铁的主要要求是耐热性,即高温下抗氧化、抗长大、并保持较高的强度、硬度和抗蠕变的能力,其中重点是抗氧化和抗长大的能力。耐热温度是指经过150h,试样长度增加量小于0.2%,平均氧化增重小于0.5g/(m2•h)时所处的温度。当炉内构件使用耐热铸铁时,低于550~600℃者选用低铬耐热铸铁,低于700~750℃者选用高硅耐热铸铁或高硅耐热球墨铸铁,提高含硅量或加钼可将耐热温度再提高一步。硅铝系或高铝系耐热球墨铸铁的耐热温度可达1050~1100℃。a