江苏一家做铝型材的厂,熔铝保温炉上的辐射管,用了四个月,外套管下部穿孔。铝液从穿孔处渗进去,把里面的电热元件烧了。
他们第一次找我们的时候,诉求是"想要更耐铝液的管子"。这个诉求本身就有点问题——没有哪种奥氏体耐热钢耐得住铝液。铝在 700℃ 左右跟铁的反应很快,会生成 Fe-Al 金属间化合物,一层一层剥落。310S 也好,铸造 2520 也好,都只是快慢问题。
我们先去看了现场。三支管的穿孔位置都差不多,在离炉底 150~200 mm 的高度,而且都在靠出铝口那一侧。
量了液面。液面计显示是正常的,但用一根探杆实测,实际液面比显示高了 60 mm 左右。原因是液面计的取压口结了一层氧化铝渣,堵了一半,读数偏低。
这一条基本就解释了。 套管的下部长期浸在铝液里,正常的辐射管设计是按"上部辐射、下部不接触液面"来的。浸进去之后,浸没段的温度比设计值高,铝液还带冲刷,四个月穿孔不奇怪。
处理方式是清理取压口、把液面控制点往下调 50 mm,同时把套管换成加厚的 310S(壁厚从 6 mm 提到 8 mm)。改完之后,同样的工况,寿命变成了十一个月。
十一个月还是不长。 后来他们自己做了两件事:一是给套管下部加了一圈陶瓷防护套(从别家买的),二是把出铝口那侧的挡渣墙加高了。这两件事做完,才做到两年左右。
我想说的是,这个案例里我们的贡献其实有限。真正解决问题的,是他们自己后来做的液面控制和防护套。
不过有一件事是我们提醒的,他们当时没当回事:穿孔之后的铝液渗漏,比元件烧断危险得多。 铝液进到套管内部,遇到里面的元件和绝缘件,会在密闭空间里瞬间气化,有爆的可能。他们那次是运气好,穿孔在侧面,铝液慢慢渗。
后来他们改了巡检规程,每周用超声测厚一次套管下部。减薄到 30% 就换,不等穿孔。
这个做法我认为是对的,也是我们后来跟其他熔铝客户都会提的一句。