Die Verschleißrate von Roststäben aus legiertem Stahl ist nicht festgelegt und wird hauptsächlich durch drei Schlüsselfaktoren bestimmt: Betriebsbedingungen im Ofen, Brennstoffeigenschaften und Betriebsmodi der Ausrüstung. Verschiedene widrige Arbeitsbedingungen führen zu kontinuierlicher Materialalterung, mechanischem Verschleiß und chemischer Korrosion und verkürzen die Lebensdauer der Roststäbe erheblich. Die folgenden Arbeitsbedingungen mit hohem-Verschleiß kommen am häufigsten vor und müssen im täglichen Ofenbetrieb vorrangig vermieden werden. In erster Linie sind extreme und instabile Temperaturbedingungen die Hauptursache für eine beschleunigte Komponentendegradation. Einerseits beschleunigen ein langfristiger Ofenbetrieb bei über-Temperaturen und lokalisierte Hochtemperatur-Totzonen die Oxidation und Alterung der Legierung, was zu einem schnellen Abblättern der Oberfläche, Korrosionsschäden und einer Verringerung der Zähigkeit führt. Starke Temperaturschwankungen und häufige Kälte-{9}}Wärmewechsel führen hingegen zu schwerwiegenderen Schäden. Schnelles Aufheizen kalter Öfen, erzwungenes Abkühlen von Hochtemperaturöfen und wiederholte thermische Zyklen erzeugen kontinuierliche thermische Ausdehnungs- und Kontraktionsspannungen, was zu Materialermüdung, Mikrorissen und thermischer Verformung führt, die die Hauptursachen für ein frühes Versagen von Roststäben aus legiertem Stahl sind. Häufiges An- und Abschalten und intermittierender Betrieb verstärken die Schäden durch thermische Zyklen zusätzlich und beschleunigen die Materialalterung.
Zweitens beschleunigen minderwertige Brennstoffe die Verschlechterung der Roststäbe durch zwei Mechanismen aus physikalischem Verschleiß und chemischer Korrosion. Harte Verunreinigungen wie Steine, Metallabfälle und mit Brennstoffen vermischte Erde verursachen während der Materialförderung anhaltende Reibung, Stöße und Extrusion auf den Roststaboberflächen, was zu kontinuierlichen Kratzern, Abrieb und Stoßschäden sowie zu Rostblockaden und örtlicher Spannungsverformung und Rissbildung führt. Brennstoffe mit hohem Schwefelgehalt, hohem Aschegehalt und starker Korrosivität erzeugen bei der Verbrennung Sulfide und korrosive Gase, die bei hohen -Temperaturen chemische Korrosion, Lochfraß und Oberflächenablösung an Roststäben aus legiertem Stahl auslösen. Brennstoffe mit hohem -Aschegehalt erzeugen massiven Staub und Rückstände, die Lüftungsspalte verstopfen, zu örtlicher Hitzestauung und Überhitzung führen und die Materialalterung beschleunigen. Darüber hinaus bilden feuchte, schlackenanfällige Brennstoffe dicke, starre Schlackenablagerungen, die die Rostoberflächen korrodieren und bei der Reinigung und Wartung sekundäre mechanische Schäden verursachen.
Drittens beschleunigt der unregelmäßige und überlastete Gerätebetrieb den Verschleiß erheblich. Langfristiger Voll- und Überlastbetrieb setzt Roststäbe aus legiertem Stahl kontinuierlich maximalem mechanischem Druck und Reibung aus, ohne dass wirksame Puffer- oder Wartungsintervalle erforderlich sind, wodurch sich die physische Abnutzungsgeschwindigkeit und die Materialermüdung erheblich erhöhen. Übermäßige Materialstapelung und Überlastung führen zu anhaltender Druckverformung, schlechter Belüftung und Verbrennungsstörungen, was lokale Schäden durch hohe Temperaturen noch verschlimmert. Eine unausgeglichene Ofenbelüftung verschlechtert auch die Verschlechterung der Komponenten: Eine unzureichende Luftzufuhr führt zu Sauerstoffmangel, schwelender Verbrennung und Hochtemperaturkorrosion, während ein übermäßiger Luftstrom den Scheuerabrieb auf den Rostoberflächen verstärkt. Verstopfte Lüftungsspalte und ungleichmäßige Luftverteilung erzeugen stabile Totzonen mit hohen Temperaturen, die zu einem schnellen Teilversagen lokaler Roststäbe führen.
Schließlich beschleunigen ein langfristiger -intermittierender Betrieb mit geringer Last- und häufige Schwankungen der Betriebsbedingungen die Materialalterung. Durch den häufigen Wechsel der Verbrennungslasten und Brennstoffarten müssen sich die Roststäbe kontinuierlich an wechselnde Temperaturen und korrosive Umgebungen anpassen, was die strukturelle Stabilität des Materials beeinträchtigt und zu einer schnelleren Alterung als bei stabilen Betriebsbedingungen führt. Überlagerte widrige Arbeitsbedingungen führen zu einer Verschlechterung der Verbindung und verkürzen die Lebensdauer von Gitterstäben aus legiertem Stahl drastisch. Daher ist die Aufrechterhaltung stabiler Ofenbedingungen, qualifizierter Brennstoffqualität und standardisierter Betriebsabläufe für einen langfristig stabilen Ofenbetrieb von entscheidender Bedeutung.
