چرا ار ورق استیل نسوز در ساخت مشعل کوره استفاده می شود؟
مقدمه
ویژگی اصلی فولاد ضد زنگ و انواع ورق استیل، خاصیت ضد خوردگی آن است. ورق های استیل در صنایع متنوع و گسترده ای کاربرد دارند. در بسیاری از این صنایع، حرارت و دمای بالا حرف اول را می زند و باید از متریالی در ساخت وسایل استفاده کرد که مقاومت در دمای بالا را خوب بلد باشد. ورق استیل نسوز، همان متریال است که مقاومت بالایی در برابر خوردگی دمای بالا دارد و در ساخت وسایلی مانند مشعل کوره استفاده می شود. در این مقاله، چرایی استفاده از این ورق در ساخت مشعل کوره را بررسی کرده و مروری بر ویژگی های یکی از گریدهای نسوز خواهیم داشت.
ورق استیل نسوز چیست؟
ورق استیل نسوز، را می توان در گروه فولادهای فریتی و آستنیتی مبتنی بر نیکل تقسیم کرد. این گریدها همچنین دارای محتوای کروم بالایی هستند. میزان کروم در گریدهای مختلف ورق استیل، متفاوت است. محتوای بالای این ماده باعث می شود که ورق استیل در برابر خوردگی های مرطوب دوام مناسبی داشته باشد. علاوه بر این خاصیت، کروم بیشتر باعث می شود که ورق فولادی در برابر پوسیدگی در دمای بالا استحکام خود را از دست ندهد. یکی از گریدهای نسوز که کاربرد فراوانی به خصوص در ساخت مشعل کوره دارد، ورق استیل مشبک 309 است. در کنار این آلیاژ همچنین از ورق استیل 310 نیز می توان نام برد که مقاومت بالایی در برابر خوردگی دمای بالا دارد.
ویژگی و کاربرد ورق استیل نسوز چیست؟
ویژگی فولاد ضد زنگ نسوز بر خلاف آلیاژهای فریتی، آستنیتی و نیکل معمولی، تمرکز بر تنش های ناشی از دماهای بالا است. با توجه به مواد اولیه و میزان آن ها در ساخت این ورق، ویژگی های کلی زیر را می توان برای ورق استیل نسوز برشمرد:
• استحکام و مقاومت بالا در برابر تغییر شکل در محدوده دمایی مشخص
• مقاومت در برابر خوردگی در دمای بالا
• مقاوم در برابر پوسیدگی، با ایجاد یک لایه اکسید
• دوام بالا در برابر خوردگی های تنشی و ترک خوردن
• بار مکانیکی و ریزساختار بالا
از گریدهای نسوز معمولاً در صنایع و لوازم زیر مورد استفاده قرار می گیرد:
• صنعت سرامیک
• صنعت شیشه
• صنایع شیمیایی و پتروشیمی
• صنایع غذایی
• دیگ بخار
• وسایل خمیر کاغذ
• صنعت سیمان (کوره استوانه ای گردان)
• تجهیزات کوره های صنعتی مانند مشعل کوره
• مبدل حرارتی
• سیستم های اگزوز
ورق استیل 309 چیست و چه ویژگی هایی دارد؟
ورق استیل مشبک 309، یک فولاد ضد زنگی آستنیتی است که دارای مقاومت عالی در برابر خوردگی در دمای بالا است. این ورق می تواند تا دمای 1038 درجه سانتی گراد در برابر اکسیداسیون مقاومت کرده و همین موضوع باعث شده تا در صنایع مختلفی کاربرد داشته باشد. از دیگر ویژگی های این ورق استیل نسوز، دوام بالا در اتمسفرهای حاوی گوگرد است. در صنایعی که نیازمند مقاومت بالا در محیط گوگردی است، آلیاژ 309 تا 1000 درجه سانتی گراد در برابر خوردگی دوام دارد.
اصولاً این آلیاژ و تمامی گریدهای نسوز دیگر، دارای کروم بالا و نیکل کم هستند. البته لازم به ذکر است که این ورق مقاومت متوسطی در برابر جذب کربن و اتمسفر نیتریدی دارد و استفاده از آن در چنین محیط هایی توصیه نمی شود. ورق استیل S309 نیز نسخه کم کربن این گرید است که بیشتر برای سهولت در ساخت، مورد استفاده است. ویژگی های زیر دلایل استفاده از این ورق استیل نسوز در ساخت مشعل کوره و دیگر صنایع محسوب می شوند:
• مقاومت بالا در برابر خوردگی حرارتی
• مقاوم در برابر اکسیداسیون
• دوام بالا در محیط های سولفیدی و گوگردی
• مقاوم در برابر پوسته پوسته شدن در دمای بالای مداوم و متناوب
موارد استفاده از ورق استیل نسوز 309 چیست؟
این ورق استیل به دلیل استحکام بالا در برابر اکسیداسیون و خوردگی در دمای بالا، از تغییر شکل و تنش های محیطی به دور است. نمونه های زیر از جمله صنایعی است که استفاده از این ورق استیل نسوز در آن ها کاربرد دارد:
• عناصر و مبدل های حرارتی
• کوره ها مانند مشعل کوره، فن ها و لوله کشی ها
• قطعات موتور و جت
• محصولات آنیلینگ جوشکاری
• تجهیزات حمل و نقل مواد شیمیایی
• آسترهای کوره
• تجهیزات پالایش نفت مانند بازیابی کاتالیزوری
• بازیابی تولید برق، مشعل های زغال سنگ پودر شده و آویزهای لوله ای
• قطعات اگزوز خودرو
• کوره های صنعتی
• تجهیزات تصفیه زباله مانند کوره های دوار و کلساینرهای استاندارد
• تجهیزات آسیاب کاغذ
مقاومت ورق استیل مشبک 309 تا چه دمایی است؟
این ورق استیل نسوز ساخته شده تا در وسایلی بکار رود که مقاومت در دمای بالا را طلب می کنند. مقاومت در برابر خوردگی در حرارت بالا دارای شرایطی است. موارد زیر نشان می دهد که این آلیاژ در محیط های مختلف تا چه دمایی مقاومت خود را حفظ می کند:
- در شرایط اکسید کننده که حداکثر محتوای گوگرد 2- گرم بر متر است، تا دمای 1100 درجه سانتی گراد مقاومت دارد.
- در شرایط اکسید شدن که حداکثر محتوای گوگرد بیش از 2 گرم بر متر مکعب است، تا دمای 950 درجه سانتی گراد دوام دارد.
- در اتمسفر کم اکسیژن نیز که محتوای گوگرد حداکثر 2- گرم بر متر مکعب است، تا دمای 1000 درجه سانتی گراد در برابر خوردگی مقاومت می کند.
- گرید 309، در اتمسفرهای نیتریدی و کربن دار نیز تا دمای بین 850 تا 950 درجه سانتی گراد از خود مقاومت نشان می دهد.
به غیر از گرید 309 از ورق استیل 310 نیز در ساخت وسایلی که مقاومت حرارتی بالایی را طلب می کنند، استفاده می شود. البته آلیاژ 309 نسبت به گرید 310 از مقاومت اکسیداسیونی بالاتری برخوردار است. اما در مقاومت در برابر خوردگی در دمای بالا، عملکرد هر دو ورق استیل نسوز یکسان است.