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硫酸用丝网除沫器材料的性能

来源:swcmq(河北荣鹰整理发布)   时间:2019-04-15 22:18

         为了防止硫酸、SO2等对环境的污染,减少硫酸的损失,保护设备,硫酸厂采用各种除沫器来除去酸雾和酸沫。常用的有焦炭除沫器,玻璃纤维除沫器和丝网除沫器。由于工艺情况不同以及各厂具体条件的差异,目前硫酸厂中上述各种设备均有应用。不锈钢丝网体积小,效率高,气阻小,装修方便。但是一般不锈钢丝在高温浓硫酸中耐蚀性较差,寿命较短,限制了它在硫酸行业中的广泛应用。

         应南化公司设计院等单位的要求,上海材料研究所研究了多种不锈钢在高温浓硫酸中的耐蚀性。NS-80就是该所为硫酸除沫器丝网专门研制的高硅镍铬不锈钢。它不仅耐硫酸性能显著,优于S31603超低碳不锈钢,屈服强度比S31603高50%以上,而且合金成本也比S31603低。它的锻轧、拉丝和编网等工艺性能也不比S31603不锈钢差。根据相对性比较试验,NS-80不锈钢可算是制造硫酸用丝网除沫器的好材料。

         一、NS-80不锈钢的机械性能

         NS-80不锈钢由上海材料研究所用感应炉熔炼,热锻开坯,热轧成Φ9.2mm盘圆。经固溶热处理后,由某拉丝厂冷拉成Φ0.23mm或Φ0.19mm细丝。经900℃氢气炉退火后,由某厂轧成0.1*0.4mm或0.1*0.3mm的扁丝并编织成除沫器丝网。熔炼、热轧、热锻性能良好。

         NS-80的丝材冷拔性能良好,冷拔抗力小于S31603不锈钢。冷拔丝材经900~800℃氢气连续退火炉退火后延伸率(冷拔丝材的延伸与退火温度有关)优于S31603。NS-80冷拔后退火较S31603或S32168丝材容易软化。丝材经轧扁后,编网性能良好,丝网除沫器厂家已制成各种规格的丝网除沫器发往用户使用。

         二、NS-80不锈钢的耐蚀性能

         大家都知道玻璃和高硅铸铁都很耐硫酸腐蚀,这说明他们的主要成分硅在硫酸中是稳定的,但是它们硬而且脆,不可能制成富有弹性的细丝。如果在坚韧的镍铬奥氏体钢中加入适当的硅,将有可能达到既耐硫酸又能制丝的目的。当然,当硅量太低时,镍铬不锈钢在硫酸中的耐蚀性就不可能有明显的提高。但太高时,硅又会使钢变脆。NS-80不锈钢就是从多次反复相互比较的试验中选出来的佼佼者。根据实验室试验,它在50℃的93%或96%H2SO4中的腐蚀率要比S31603不锈钢小几十倍。用NS-80制成的细丝在硫酸厂干燥塔中长达12000多小时的挂片试验也表明,它比S31603不锈钢要耐腐蚀许多倍。试验17个月后的丝材表面仍光亮如初,失重很小。

         三、NS-80不锈钢丝网除沫器的使用寿命分析

         丝网除沫器要求有效面积大,故丝材采用0.1*0.3mm或0.1*0.4mm的扁丝编织,这对耐腐蚀来说,十分不利。因为腐蚀是从表面开始的,表面积越大,腐蚀失重也越多;丝径越小,致腐蚀断裂的时间也越短,因此设备使用寿命也越短。为了保证丝网除沫器有长的使用寿命,就必须要求丝材在使用环境中有很小的腐蚀率。

         丝网扁丝的原始厚度是0.1mm,如果每面允许腐蚀减薄的腐蚀裕量是0.02mm,根据长时间挂片试验所得的NS-80不锈钢的腐蚀率是0.0005mm/年,则可以计算出丝网除沫器的使用寿命是20年。

         考虑到各个工厂的硫酸浓度、温度会有差别,在操作上有时也会引起变化,还有停车、清洗等,这些都有可能引起材料腐蚀率的改变,因此实际使用寿命有可能短一些。

         NS-80不锈钢丝编制的丝网除沫器已在众多硫酸厂安装使用,他们的使用结果将是我们理论计算寿命的最好检验。

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