RTO炉体选材简析

发布时间：2022-11-01 22:34:00 点击：

RTO焚烧炉、RTO、RCO专业生成厂家无锡泽川环境2022年11月1日讯 在医药化工行业的废气治理解决方案中，RTO炉体材质的选择有很多种，诸如Q235B、304、304L、316、316L、310S、321、2205、2507以及一些特材等。鉴于行业特点，RTO炉体所选材质对防腐蚀和耐高温有着不同程度的要求，本文将从Q235B和304开始，由浅入深的介绍两种材质元素组成及特征以及在RTO设备中的应用范围。

1.1 “Q235B”是由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成，他的钢号冠以“Q”，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单位是MPa，表示它是一种屈服点为235MPa的碳素结构钢，“B”表示在质量等级符号中，它属于B等级，脱氧方法符号：F表示沸腾钢，B表示半镇静钢，Z表示镇静钢，TZ表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即ZT和TZ 都可不标。

1.2  Q235B元素含量：

碳 C ：≤0.20%

硅 Si：≤0.35%

锰 Mn：≤1.4%

硫 S ：≤0.045%

磷 P ：≤0.045%

铬 Cr：允许残余含量≤0.30%

镍 Ni：允许残余含量≤0.30%

铜 Cu：允许残余含量≤0.30 %

Q235B如果按照品质来划分，有一种是普通钢，它的P指数应该控制在0.045%以内。还有一种是优质的钢材，P、S都需要达到0.035%以内。

碳钢材质是RTO最常用的材质，因为炉体保温部分的壁板通常会选择碳钢，一般厚度≥6mm；不做保温也就是和废气直接接触的部分，通常会根据接触的不同废气组分的理化性质（主要是根据腐蚀性、温度等）选择不同材质。而碳钢应用最多的一般是印刷、喷涂、涂装、电子、橡胶、家具等行业。

当然这些行业有可能会碰到一些弱有机酸的腐蚀，或者客户会对全厂材质做统一的要求，要求用到304不锈钢，那么作为最常用的RTO不锈钢，我们一起来了解一下304不锈钢。

2.1  基本概念介绍

304不锈钢牌号：06Cr19Ni10，作为一种通用性的不锈钢，它广泛地用于制作要求良好综合性能（耐腐蚀和成型性）的设备和机件。它的密度为7.93 g/cm3，业内也叫做18/8不锈钢。在一定使用条件下耐高温可达800℃，具有加工性能好，韧性高的特点。

2.2  304元素含量

C ： ≤0.08%

Mn： ≤2.00%

P ： ≤0.045%

S ： ≤0.030%

Si ： ≤1.00%

Cr ：18.0–20.0%

NI ： 8-10%

304不锈钢是使用最为普遍的一种铬-镍不锈钢，作为一种应用广泛的材质，具有良好的耐蚀性、耐热性、高温强度和机械特性。也是在RTO行业经常用的一种材质，他有哪些焊接特性？

2.3 304不锈钢的焊接特性

由于不锈钢的电阻系数远大于低碳钢，在焊接时焊条及焊接区的母材都比较容易被加热而融化，同时使熔区周围的基体过热，造成焊区变形不均和晶粒粗大。

不锈钢的线膨胀系数大，导热系数小，热量不易传递，焊接时熔深大，焊接加热使结构膨胀，冷却时产生较大的收缩变形和拉应力，容易引起热裂纹，尤其在医化行业，RTO更容易发生焊缝腐蚀。

2.4 焊缝腐蚀的主要原因

不锈钢焊接加工后，在焊接热影响区内容易引发晶间腐蚀。原因是在焊接热影响区内，在敏化温度（450℃—850℃）区间，基体局部贫铬，难以钝化，造成耐蚀性明显下降，于是在相应的腐蚀环境中优先被腐蚀，钢的晶界由于受腐蚀变宽。这时腐蚀部位的塑性和强度已严重丧失，冷弯时出现裂纹、脆断，腐蚀部位落地无金属声。所以在RTO的加工过程中，如果选用不锈钢，都可能会发生晶间腐蚀，这也是RTO应用在医化行业，接触废气部分通常要做防腐处理的主要原因。

晶间腐蚀微观图

有的时候，接触废气部分的304材质还需要耐受一定程度的高温冲击，那么它的使用和耐温机理是什么？

2.5 不锈钢304的耐高温极限是多少度

    304在500~800℃高温下一个小时以上就会产生渗碳（敏化），造成抗腐蚀性能下降。所以我们在选材的时候应充分考虑敏化区间温度的影响。ASME II 中的敏化温度为427~871℃。有兴趣的朋友可以查查425度敏化。304按国家规定是8-10个镍，一般厂家都会在8.0-8.5之间， 对于温度要避开450～850℃，这个温度区间就称为产生晶间腐蚀的 “危险温度区 ”或称“敏化温度区”，其中尤以650℃为最危险。

基于以上分析，在RTO行业，Q235B和304的应用是最为普遍的，通常我们把RTO炉体可以简化为三个组成部分：燃烧室、蓄热室和废气进出管道，不同部分在不同的工艺条件下对钢材的选用有着一定的要求和限制，当然，在医化行业，耐腐蚀和耐高温始终是VOCs治理环保人着力研究和解决的课题。

不过对于RTO而言，一般燃烧室内部温度长期保持在760℃以上，需要做内部保温，而外壁不直接接触烟气，可选用Q235B钢板。外壁加强可选用材质为Q235B型材如扁铁、槽钢、角钢、H型钢材等。接触废气的部分通常为：格栅、支撑立柱、下炉体、烟气管道、集气室、阀门等附件，这些部分根据不同的工艺废气组分和每一种组分的化学特征选择不同的材质，选择Q235B还是304尤其如此。

在RTO结构组成中，废气进出管道常用的两种形式为矩形管和圆形管，这段管道的温度由于经常处于水的露点温度以下，因此该温度是在医化行业腐蚀形势下该段管道选材最需要考虑的因素。除了选择304或者碳钢以外，更多的是要做防腐蚀处理，诸如耐酸浇注料、高温防腐漆、喷塑、衬耐酸衬里等等。

Q235B材质作为一种“价廉质优”的碳素结构钢，在RTO炉体中结构组成中占有较大部分，但在医药化工行业的废气治理中对于防腐蚀和耐高温是Q235B材质不能胜任的，此时可以选用既耐一定程度腐蚀又耐高温的304材质；但在一些复杂废气环境中，可能304材质也无法胜任，这就涉及到了其他不同种类的钢材，这个在后续文章再做详细介绍。