A taxa de desgaste das barras de grelha de liga de aço não é fixa e é determinada principalmente por três fatores principais: condições de trabalho do forno, características do combustível e modos operacionais do equipamento. Várias condições adversas de trabalho agravam continuamente o envelhecimento do material, o desgaste mecânico e a corrosão química, encurtando enormemente a vida útil das barras da grelha. As seguintes condições de trabalho de alto{2}}desgaste são as mais prevalentes e exigem prioridade para serem evitadas na operação diária do forno. Em primeiro lugar, as condições de temperatura extremas e instáveis são a principal causa da degradação acelerada dos componentes. Por um lado, a operação prolongada-de excesso de{6}}temperatura do forno e zonas mortas localizadas de{7}}alta temperatura aceleram a oxidação e o envelhecimento da liga, causando rápido descascamento da superfície, danos corrosivos e atenuação da tenacidade. Por outro lado, flutuações drásticas de temperatura e frequentes alternâncias de frio-calor produzem danos mais graves. O aquecimento rápido de fornos frios, o resfriamento forçado de fornos de alta-temperatura e os ciclos térmicos repetidos geram tensão contínua de expansão e contração térmica, induzindo fadiga do material, microfissuras e deformação térmica, que são as principais causas de falha precoce das barras de grelha de liga de aço. Inicializações, paradas e operações intermitentes frequentes intensificam ainda mais os danos do ciclo térmico e aceleram o envelhecimento do material.
Em segundo lugar, os combustíveis de-baixa qualidade aceleram a degradação da barra da grelha através de mecanismos duplos de desgaste físico e corrosão química. Contaminantes duros, como pedras, detritos de metal e solo misturados em combustíveis, causam fricção, impacto e extrusão persistentes nas superfícies da barra da grelha durante o transporte do material, resultando em arranhões contínuos, abrasão e danos por impacto, bem como emperramento da grelha e deformação por tensão localizada e rachaduras. Combustíveis com alto teor de enxofre, alto teor de cinzas e forte corrosividade produzem sulfetos e gases corrosivos durante a combustão, que provocam corrosão química em alta-temperatura, corrosão por corrosão e descascamento da superfície em barras de grelha de liga de aço. Combustíveis com alto teor de-cinzas geram poeira e resíduos enormes que bloqueiam as aberturas de ventilação, causam acúmulo localizado de calor e superaquecimento e aceleram o envelhecimento do material. Além disso, combustíveis úmidos e propensos-a escória formam depósitos de escória espessos e rígidos que corroem as superfícies da grelha e causam danos mecânicos secundários durante a limpeza e manutenção.
Terceiro, a operação irregular e sobrecarregada do equipamento acelera significativamente o desgaste. A carga-total-de longo prazo e a operação sobrecarregada sujeitam as barras de grelha de liga de aço à pressão e fricção mecânicas máximas contínuas sem amortecimento efetivo ou intervalos de manutenção, aumentando significativamente a velocidade de desgaste físico e a fadiga do material. O empilhamento e a sobrecarga excessivos de materiais induzem deformação compressiva persistente, má ventilação e distúrbios de combustão, exacerbando ainda mais os danos localizados-por altas temperaturas. A ventilação desequilibrada do forno também piora a degradação dos componentes: o fornecimento insuficiente de ar leva à deficiência de oxigênio, combustão latente e corrosão em alta-temperatura, enquanto o fluxo de ar excessivo intensifica a abrasão nas superfícies da grelha. As lacunas de ventilação bloqueadas e a distribuição desigual do ar criam zonas mortas estáveis de alta-temperatura que causam rápida falha parcial das barras da grelha local.
Por fim, a operação intermitente de-baixa carga-de longo prazo e as flutuações frequentes nas condições de trabalho aceleram o envelhecimento do material. A troca frequente de cargas de combustão e tipos de combustível força as barras da grelha a se adaptarem continuamente à alternância de temperatura e ambientes corrosivos, prejudicando a estabilidade estrutural do material e resultando em envelhecimento mais rápido do que em condições operacionais estáveis. Condições de trabalho adversas sobrepostas produzem efeitos de degradação de compostos e reduzem drasticamente a vida útil das barras de grelha de liga de aço. Portanto, manter condições estáveis do forno, qualidade qualificada do combustível e procedimentos operacionais padronizados é essencial para-a operação estável do forno a longo prazo.
