ورق استیل نسوز در کوره های صنعتی

مقدمه

مشعل در کوره های صنعتی وسیله ای برای ایجاد گرما بوده که در آن سوخت و هوا مخلوط شده و به این ترتیب حرارت تولید می شود. این قسمت از کوره های صنعتی با سوخت های مختلفی همچون پروپان، گاز و نفت کار می کنند. برخی از کوره های گازی با یک مشعل کار می کنند در حالی که سایر کوره ها دارای چندین مشعل هستند. اجزای اصلی مشعل شامل نازل مشعل، لوله اختلاط، بخش پایین دست و یک رگولاتور متصل به هم برای کنترل نسبت هوا به سوخت می باشد. این اجزا در تماس مستقیم با حرارت بوده، به همین دلیل می بایست متریالی که در ساخت مشعل کوره ها استفاده می شود تحت این شرایط از خواص مکانیکی مناسبی برخوردار بوده و دچار خوردگی و اکسیداسیون نیز نشود. فولادهای زنگ نزن و آلومینایز شده نمونه ای از موادی هستند که در ساخت این قسمت از کوره های صنعتی استفاده می شوند. به عنوان مثال ورق استیل 310 و 309 نمونه ای از آلیاژهایی هستند که بنابر دارا بودن خواص مناسب دردماهای بالا در ساخت مشعل ها بکارگیری می شوند. این گریدها از آنجایی که حاوی کروم و نیکل بالایی هستند از قیمت بالاتری نیز نسبت به دیگر گریدهای آستنیتی سری 300 دارند. البته در هر گرید نیز عواملی نظیر ضخامت و سطح پرداخت پایانی بر قیمت نهایی موثرند. به عنوان مثال ورق استیل مشبک 309 در مقایسه با ورق های معمولی همین گرید قیمت بالاتری دارد.   

علت بکارگیری گریدهای مقاوم به حرارت در ساخت مشعل کوره

منظور از فولادهای مقاوم به حرارت یا ورق استیل نسوز گریدهای 309 (S 309) و 310 (S 310) بوده که بواسطه خواص مناسبی که در دمای بالا از خود ارائه می دهند به این عنوان شناخته می شوند و بنابر دارابودن همین ویژگی ها در ساخت مشعل های کوره های صنعتی استفاده می شوند. زیرا مشعل کوره در معرض حرارت بوده و به همین دلیل می بایست دارای خواص فیزکی، شیمیایی و مکانیکی مناسب در دماهای بالا باشد. گریدهای نسوز همچون ورق استیل 310 به خاطر دارا بودن مقادیر بالایی از کروم (24 الی 26 wt%) و نیکل (19 الی 22 wt% ) مقاومت خوبی در برابر خوردگی واکسیداسیون در دماهای بالا (حدود 1000 الی (C °) 1100) از خود نشان می دهند و از استحکام خوبی نیز در این دماها برخوردار می باشند. به همین خاطر از این فولادها در ساخت مشعل کوره های صنعتی استفاده می شود. بالاتر بودن میزان عناصر آلیاژی منجر به افزایش قیمت فولادهای مقاوم به حرارت در مقایسه با دیگر گریدهای آستنیتی گردیده است. البته همانطورکه پیش تر نیز اشاره شده عواملی نظیر سطح پرداخت پایانی، ضخامت و... نیز بر قیمت نهایی تاثیرگذارند. به عنوان مثال هر نوع عملیاتی اعم از پانچ، طرح دار کردن و..... که روی سطح ورق صورت گیرد بر قیمت آن می افزاید. از این رو  قیمت ورق استیل مشبک 309 در مقایسه با ورق های معمولی بالاتر است. 

آشنایی با انواع مشعل های کوره های صنعتی

در قسمت های قبل نمونه ای از متریالی که در ساخت مشعل کوره های صنعتی استفاده می شود معرفی گشت و به دلایل این انتخاب نیز پرداخته شد. اما از آنجایی که این تجهیزات نقشی مهم را در کوره های صنعتی ایفا می کنند پس بهتر است با انواع این قبیل تجهیزات آشنا شویم. انواع مشعل های کوره های صنعتی به شرح زیر است:

مشعل گازوئیل سوز

در مشعل های گازوئیل سوز، اشتعال بوسیله ترکیب هوا با گازوئیل صورت می گیرد. در این مشعل ها ابتدا سوخت پس از عبور از فیلتر گازوئیل توسط شیر برقی کنترل می شود و در نهایت توسط نازل از حالت مایع به صورت پودر تزریق می شود.

مشعل مازوت ‌سوز

در این مشعل‌ها، فرایند پودر کردن سوخت توسط نازل و با الگوی خاصی انجام می‌شود. جریان سوخت پودر شده باید در زاویه خاصی از نازل خارج گردد و توزیع قطرات سوخت در آن یکنواخت باشد. 

مشعل دوگانه سوز

این نوع از مشعل های صنعتی در زمینه هایی کاربردی مانند کوره های تمپرینگ، کوره گالوانیزه و کوره ذوب دیده می شود. مشعل های دوگانه سوز قابلیت تولید گرما هم با سوخت گاز طبیعی و هم با سوخت مایع یا همان گازوئیل را دارند. در این مشعل ها با کلید قرار گرفته روی بدنه می توان سوخت مصرفی مشعل را انتخاب کرد. در مناطقی که قطعی گاز وجود دارد می توان برای جلوگیری از عدم قطعی گرمایش از مشعل های دوگانه سوز استفاده کرد. 

مشعل بیوگاز

عمده ترین ویژگی این قبیل مشعل ها دوام و عمر طولانی آنها می باشد. در این نوع از مشعل ها از گاز طبیعی به عنوان سوخت استفاده نمی شود بلکه از زیست گازها استفاده می کنند. 

مشعل گاز سوز

این مشعل ها عمدتاً در صنایع غذایی و سایر بخش های صنعتی یافت می شوند  و از گاز طبیعی به عنوان سوخت مصرفی در آنها استفاده می شود.