干了十五年铝合金熔炼炉余热回收,真是见过太多烟气换热器“夭折”的案例。去年在太仓一家再生铝厂,就看到他们用了不到两年的热交换器,管板焊缝处裂得像龟壳,铝灰把翅片间隙堵得严严实实,热回收效率掉了一半不止。拆开一看,用的是普通304不锈钢,在含氟废铝烟气面前根本扛不住。
(一)高温这一关,选材不对就是灾难文章源自炬鼎熔炉-江浙沪铝合金集中熔化炉厂家|中频感应熔炼炉|铝屑熔解炉报价-品牌直供·节能技术-https://www.judrl.com/4987.html
咱们这种连续熔化炉,烟气温度动不动就冲到600℃上下,停机时又骤降到一两百。材质如果耐不住高温波动,几个月就能给你颜色看。文章源自炬鼎熔炉-江浙沪铝合金集中熔化炉厂家|中频感应熔炼炉|铝屑熔解炉报价-品牌直供·节能技术-https://www.judrl.com/4987.html
我比较过310S不锈钢和镍基合金Inconel 600——310S在800℃以下确实稳得住,但遇到频繁启停的炉子,还是镍基合金的抗热疲劳性能更让人放心。有次在宁波客户那里测过,炉子一天启停三次,310S管束两年后出现微裂纹,而同期装的Inconel 600到现在第四年了还没大修。文章源自炬鼎熔炉-江浙沪铝合金集中熔化炉厂家|中频感应熔炼炉|铝屑熔解炉报价-品牌直供·节能技术-https://www.judrl.com/4987.html
特别要提醒,高温氧化不是小事。铬含量低于20%的材料,在600℃含氧烟气里氧化速率会超0.1mm/年。我们做过挂片试验,321不锈钢在同样工况下三年氧化减薄接近1mm,而310S几乎看不出变化。
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(二)烟气腐蚀比想象中复杂文章源自炬鼎熔炉-江浙沪铝合金集中熔化炉厂家|中频感应熔炼炉|铝屑熔解炉报价-品牌直供·节能技术-https://www.judrl.com/4987.html
废铝里的氟化物真是换热器杀手。宜兴有个客户当初为省钱选了316L,结果处理含氟废铝不到一年,管壁就出现点蚀穿孔。后来换用镍基合金,虽然单价贵了四成,但用了五年还没大修,综合成本反而更低。文章源自炬鼎熔炉-江浙沪铝合金集中熔化炉厂家|中频感应熔炼炉|铝屑熔解炉报价-品牌直供·节能技术-https://www.judrl.com/4987.html
铝灰磨损也是个头疼事。现在我们的做法是在烟气流速超过15m/s的区段,采用表面渗铝处理或者直接上高铬铸铁衬板。虽然初始成本高些,但避免了一年一换的麻烦。记得有家客户算过账,换一次换热器要停产两天,损失产能加上维修费差不多二十万,真是肉疼。文章源自炬鼎熔炉-江浙沪铝合金集中熔化炉厂家|中频感应熔炼炉|铝屑熔解炉报价-品牌直供·节能技术-https://www.judrl.com/4987.html
(三)传热效率要兼顾材质特性文章源自炬鼎熔炉-江浙沪铝合金集中熔化炉厂家|中频感应熔炼炉|铝屑熔解炉报价-品牌直供·节能技术-https://www.judrl.com/4987.html
谁都想要铜那种导热性能,但在我们这行根本不现实——高温腐蚀几天就报废。实际上不锈钢的15-25 W/(m・K)导热系数已经够用,关键是要做薄壁设计。文章源自炬鼎熔炉-江浙沪铝合金集中熔化炉厂家|中频感应熔炼炉|铝屑熔解炉报价-品牌直供·节能技术-https://www.judrl.com/4987.html
我们现在标准换热管都做到1.5mm壁厚,再薄焊接难度大,厚了影响传热。有个教训:之前给安徽客户做的板式换热器,为了强度用了3mm厚板材,结果换热效率比设计的低了约15%。后来改成2mm带加强筋的结构,总算平衡了强度和效率。文章源自炬鼎熔炉-江浙沪铝合金集中熔化炉厂家|中频感应熔炼炉|铝屑熔解炉报价-品牌直供·节能技术-https://www.judrl.com/4987.html
(四)结构稳定不能光看参数
材料手册上的强度数据都是在理想条件下的,实际应用中焊接质量往往更重要。我们吃过亏——用了符合要求的310S板材,但因为焊条匹配问题,在580℃工况下运行八个月后焊缝热影响区出现裂纹。
现在我们的项目在焊接后一律做固溶处理+酸洗钝化,虽然成本增加约8%,但设备寿命普遍能延长两年以上。
说说我们现在的选材思路:
常规铝合金熔炼,烟气温度不超过600℃的,首选316L不锈钢,性价比最平衡
要是以废铝为主原料,特别是含漆膜、氟化物的,直接上镍基合金,别犹豫
预算紧张的中小型炉子,可以考虑304不锈钢加表面渗铝,但一定要控制壁温不超过500℃
最后提醒个细节:同样的材质,抛光表面比粗糙表面结垢率能降低约30%。我们现在所有换热器内表面都要求做机械抛光,虽然每平方增加五十元成本,但半年清一次灰和三个月清一次,维护成本差太多了。
(炬鼎炉业 胡工 现场笔记)




