به عنوان یک قطعه کلیدی از تجهیزات در سیستمهای جمعآوری گرد و غبار و ضایعات ذرات، انتخاب مواد قیفهای گرد و غبار فلزی به طور مستقیم دوام، ایمنی و صرفهجویی تجهیزات را در شرایط عملیاتی خاص تعیین میکند. مواد فلزی مختلف از نظر خواص مکانیکی، مقاومت در برابر دما، مقاومت در برابر خوردگی و ماشینکاری ویژگیهای منحصر به فردی دارند. انتخاب مواد مناسب نه تنها می تواند طول عمر تجهیزات را افزایش دهد، بلکه هزینه های تعمیر و نگهداری را کاهش داده و پایداری عملکرد سیستم را بهبود می بخشد. بنابراین، در طول مراحل طراحی و ساخت، باید یک ارزیابی جامع بر اساس محیط کار، ویژگی های مواد و الزامات عملکردی برای تدوین یک برنامه علمی انتخاب مواد انجام شود.
فولاد کربنی یکی از پرمصرفترین مواد برای قیفهای گرد و غبار فلزی با گریدهای معمولی از جمله Q235 و Q345 است. از مزایای آن می توان به استحکام بالا، جوش پذیری خوب، پردازش راحت و هزینه نسبتا کم اشاره کرد. برای شرایط عملیاتی با دمای معمولی، خشک، و{3}}غیر خورنده، مانند جمع آوری گرد و غبار در تولید مصالح ساختمانی یا ماشینکاری معمولی مناسب است. با این حال، فولاد کربنی مستعد اکسیداسیون و خوردگی در محیطهای مرطوب یا اسیدی/قلیایی است و برای جلوگیری از تماس رسانههای خورنده با بستر، نیاز به درمانهای ضد خوردگی سطحی مانند-گالوانیزه گرم، پوشش رنگ ضد زنگ اپوکسی- یا پوشش پلیمری دارد. برای پروژههای محدود-استفاده کوتاهمدت یا بودجه{10}}، فولاد کربنی همچنان کارایی بالایی دارد{11}، اما یک برنامه نگهداری و جایگزینی دقیق ضروری است.
فولاد ضد زنگ از نظر مقاومت در برابر خوردگی عالی است، با گریدهای متداول از جمله فولاد ضد زنگ 304، 316L و دوبلکس 2205. 304 حاوی کروم و نیکل است که مقاومت عالی در برابر اکسیداسیون و مقاومت در برابر اسیدهای رقیق ایجاد میکند و آن را برای محیطهایی با رطوبت بالا یا محیطهایی با محیطهای خورنده ضعیف، مانند فرآوریهای مواد شیمیایی سبک دارویی، مناسب میسازد. جمع آوری{4}}L، با افزودن مولیبدن، به طور قابل توجهی مقاومت در برابر خوردگی یون کلرید را بهبود می بخشد و آن را برای آب و هوای دریایی، محیط های نمک پاشی یا محیط های حاوی بخارات اسیدی/قلیایی فاضلاب مناسب تر می کند. Duplex 2205 مزایای سازههای آستنیتی و فریتی را با هم ترکیب میکند و استحکام بالاتری نسبت به فولاد ضد زنگ معمولی و مقاومت عالی در برابر خوردگی ارائه میدهد و آن را برای محیطهایی با خوردگی بالا و بارهای مکانیکی خاص مناسب میکند. با این حال، مواد خام فولاد ضد زنگ گران هستند، و فرآیندهای جوشکاری خواستار هستند. بنابراین، تعادل بین عملکرد و بازگشت سرمایه باید در مرحله طراحی ایجاد شود.
فولاد مقاوم در برابر حرارت{0}برای مدیریت گازهای دودکش با دمای بالا یا شرایط مواد داغ، معمولاً شامل 310S، 309S و سری Incoloy ضروری است. این فولادها استحکام و مقاومت در برابر اکسیداسیون را در دماهای بالا حفظ می کنند و می توانند برای مدت طولانی در محیط هایی از 600 درجه تا 1100 درجه به طور پایدار عمل کنند. آنها به طور گسترده ای در گازهای خروجی کوره متالورژی، حذف گرد و غبار دیگ بخار و خطوط تولید عملیات حرارتی استفاده می شوند. برخی از فولادهای مقاوم در برابر حرارت نیز دارای مقاومت خزشی خوبی هستند که خطر تغییر شکل ناشی از گرمایش طولانی مدت را کاهش میدهد. با این حال، چگالی بالا، پردازش پیچیده و هزینه بالا، استفاده از آنها را عمدتاً در اجزای حیاتی یا طرحهای ساختاری کلی محدود میکند و به بهینهسازی بیشتر مدیریت حرارتی از طریق عایقها و لایههای محافظ نیاز دارد.
برای محیطهای مواد بسیار ساینده، روکشهای جوش آلیاژی یا آسترهای مقاوم در برابر سایش، مانند فولاد منگنز بالا، آلیاژهای سخت یا صفحات کامپوزیت سرامیکی، میتوانند در مناطقی از قیف خاکستر استفاده شوند. فولاد با منگنز زیاد-در اثر بارهای ضربه ای اثر سخت شدنی دارد و مقاومت سایش آن را افزایش می دهد. کاربید سیمانی دارای سختی بسیار بالایی است که آن را برای محیطهای-با سرعت بالا و گرد و غبار شنی مناسب میسازد. آسترهای سرامیکی سختی بالا را با بی اثری شیمیایی ترکیب می کنند و مقاومت در برابر خوردگی فوق العاده ای از خود نشان می دهند. چنین ساختارهای کامپوزیتی می توانند به طور قابل توجهی طول عمر اجزای حیاتی را افزایش دهند و در عین حال هزینه های کلی مواد را کاهش دهند.
در شرایط عملیاتی خاص، الزامات رسانایی و ضد انفجار{0}} نیز باید در نظر گرفته شود. در این موارد، فولاد کربنی یا فولاد ضد زنگ با رسانایی خوب، همراه با طراحیهای جامع زمین الکترواستاتیک و ضد انفجار{2}}برای کاهش خطر انفجار گرد و غبار قابل احتراق باید انتخاب شود. برای زمینه هایی که نیازهای بهداشتی بالایی دارند، مانند صنایع غذایی و دارویی، فولاد ضد زنگ با سطح صاف، تمیز کردن آسان و مقاومت در برابر خوردگی باید انتخاب شود و از سازه هایی با گوشه های غیربهداشتی اجتناب شود.
به طور خلاصه، انتخاب مواد قیف گرد و غبار فلزی باید بر اساس دمای عملیاتی، محیط خورنده، ویژگی های مواد، نیازهای بار و کارایی اقتصادی باشد. تعادل بین عملکرد و هزینه را می توان از طریق پیکربندی بهینه مواد منفرد یا سازه های مرکب به دست آورد. انتخاب علمی و منطقی مواد نه تنها قابلیت اطمینان تجهیزات را بهبود می بخشد، بلکه پایه ای محکم برای عملکرد بلندمدت-سیستم های کنترل گرد و غبار صنعتی فراهم می کند.