• <tr id="yyy80"></tr>
  • <sup id="yyy80"></sup>
  • <tfoot id="yyy80"><noscript id="yyy80"></noscript></tfoot>
  • 99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

    硫酸體系壓力浸出反應(yīng)釜襯里層材料的選擇

    2023-07-28 07:24:40鄧永貴
    科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新 2023年18期
    關(guān)鍵詞:耐酸膠泥襯里

    鄧永貴

    (浙江華友鈷業(yè)股份有限公司,浙江 桐鄉(xiāng))

    引言

    濕法冶煉中的壓力浸出作為一種清潔高效的工藝,近年加壓濕法冶煉的材料和裝備取得巨大進(jìn)步,大量的工程項(xiàng)目采用壓力浸出生產(chǎn)實(shí)踐,應(yīng)對(duì)更復(fù)雜、難處理的原料,且大部分的工業(yè)實(shí)踐采用硫酸體系生產(chǎn)[1-3],由于反應(yīng)釜是壓力浸出生產(chǎn)裝置中的核心裝備,其襯里層材料的設(shè)計(jì)選型、施工須科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn),否則,影響生產(chǎn)裝置運(yùn)行的安全性、效率、生命周期等。

    本文主要闡述硫酸體系中常見(jiàn)的反應(yīng)釜襯里層材料的設(shè)計(jì)選型和施工注意事項(xiàng),比如設(shè)計(jì)選型的合理性、施工的質(zhì)量控制、維護(hù)等,為類(lèi)似項(xiàng)目提供參考。

    1 襯里層為金屬材料

    采用金屬的襯里層的反應(yīng)釜,利用襯里層金屬的耐腐蝕性和耐磨性實(shí)現(xiàn)。有采用部分區(qū)域襯里層為金屬材料,比如人孔、攪拌口、其他工藝管口的法蘭及釜筒體內(nèi)側(cè)局部區(qū)域堆焊鎳合金;有些采用整體襯里層為金屬材料,比如復(fù)合板材料,純鈦、鈦合金等材料作為襯里層[4-5]。

    1.1 純鈦的襯里層

    采用純鈦的襯里層反應(yīng)釜,常選擇牌號(hào)為T(mén)A1/TA2 的板材,與Q345R 進(jìn)行爆炸復(fù)合,Q345R+純鈦的復(fù)合板再加工成需要規(guī)格的反應(yīng)釜。

    選用純鈦?zhàn)鳛橐r里層的反應(yīng)釜,需要考量以下要素:

    (1)設(shè)計(jì)氧分壓低于35%是相對(duì)安全,否則,增加鈦材燃燒的風(fēng)險(xiǎn)[6]。

    (2)一般設(shè)計(jì)的浸出殘酸濃度低于50 g/L,從生產(chǎn)角度,殘酸太高消耗更多中和劑。

    (3)生產(chǎn)系統(tǒng)不能引入氯離子、氟離子、硝酸根等離子,在設(shè)計(jì)之初就須查相關(guān)金屬腐蝕數(shù)據(jù)。

    (4)物料的硬度、粒度,對(duì)襯里層的磨蝕和撞擊凹坑。

    (5)襯里層的名義厚度一般須考慮腐蝕、磨蝕余量,以及爆炸復(fù)合、加工對(duì)覆材的減薄和變形。

    (6)制造過(guò)程須注意反應(yīng)釜的T 型焊接接頭的處理,通常采用圖1 所示的焊接接頭設(shè)計(jì)。

    圖1 T 型焊接接頭設(shè)計(jì)

    目前,采用純鈦反應(yīng)釜的項(xiàng)目主要有:高冰鎳、MSP等原料的POX 項(xiàng)目,以及部分赤鐵礦法除鐵項(xiàng)目;無(wú)氧參與紅土鎳礦高壓酸浸項(xiàng)目。

    選用純鈦?zhàn)鳛橐r里層的反應(yīng)釜的運(yùn)行須要留意以下幾點(diǎn):

    (1)反應(yīng)釜定期進(jìn)行焊縫檢測(cè),各管口翻邊法蘭面和內(nèi)側(cè)的檢查。

    (2)檢查檢漏口是否有效。

    (3)反應(yīng)釜攪拌下方區(qū)域、折流板、筒體局部鈦材的磨蝕的檢查和修復(fù)。

    (4)反應(yīng)釜隔墻、折流板的變形的檢查、修復(fù)或更換。

    (5)釜內(nèi)凹坑的及時(shí)修復(fù)。

    1.2 鈦合金的襯里層

    采用鈦合金的襯里層反應(yīng)釜,較多的紅土鎳礦項(xiàng)目采用SB265-TiGr.17 的鈦合金作為覆層材料,因鈀的加入,提高了材料的耐腐蝕性能。選用TiGr.17 作為襯里層的反應(yīng)釜,除參照純鈦反應(yīng)釜外,還需注意以下兩點(diǎn):

    (1)鈀屬于貴金屬,反應(yīng)釜的制造成本高,須進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)評(píng)估綜合分析決策。

    (2)覆層為鈦合金,爆炸復(fù)合、卷板過(guò)程出現(xiàn)復(fù)合板之間分層,影響反應(yīng)釜的加工制造周期。

    目前,大部分的紅土鎳礦高壓酸浸項(xiàng)目采用鈦合金反應(yīng)釜,運(yùn)行的注意事項(xiàng)除參照純鈦反應(yīng)釜外,此類(lèi)鈦合金反應(yīng)釜運(yùn)行情況較好,主要是物料結(jié)垢對(duì)覆材起到了保護(hù),但也曾出現(xiàn)過(guò)濃硫酸分散不均,導(dǎo)致反應(yīng)釜被強(qiáng)酸腐蝕穿孔的情況。

    1.3 鎳基合金的襯里層

    鎳基合金作為襯里層,主要用于襯磚反應(yīng)釜的管口,通常選用鎳基合金有:Alloy625、哈氏合金、蒙乃爾合金等[7]。鎳基合金采用堆焊,法蘭面采用襯環(huán)等工藝,隔離層和耐酸磚或膠泥進(jìn)行填充,鎳基合金管口的典型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)見(jiàn)圖2。

    圖2 鎳基合金管口的典型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

    2 非金屬襯里層材料

    反應(yīng)釜選用非金屬襯里層材料的結(jié)構(gòu)形式:與介質(zhì)接觸的耐酸保溫的耐酸磚層,耐酸磚和反應(yīng)釜筒體接觸的有防腐隔離層,非金屬材料反應(yīng)釜襯里層的典型設(shè)計(jì)剖面見(jiàn)圖3。

    圖3 非金屬材料反應(yīng)釜襯里層的典型設(shè)計(jì)剖面

    2.1 隔離層材料

    隔離層的主要作用為耐酸磚與反應(yīng)釜?dú)んw之間的防腐和緩沖。隔離層的材料主要分為三類(lèi):鉛的隔離層、樹(shù)脂+類(lèi)特氟龍的隔離層、類(lèi)防滲膜+樹(shù)脂的隔離層。

    第一類(lèi)隔離層,選用純度大于99.99%的Pb1,采用搪鉛或者襯鉛工藝。鉛是比較軟的金屬,遇硫酸鈍化,但對(duì)職業(yè)健康和環(huán)境有影響,搪鉛或襯鉛的從業(yè)人員越來(lái)越少,此類(lèi)隔離層逐漸被新工藝代替。

    第二類(lèi)隔離層,特氟龍+樹(shù)脂的隔離層,樹(shù)脂較好地與反應(yīng)釜鋼殼層粘結(jié),形成3 mm 厚度的樹(shù)脂層,再利用特氟龍類(lèi)的紙,采用此隔離層的典型供應(yīng)商為德國(guó)某企業(yè),在老撾Sepon 等項(xiàng)目進(jìn)行驗(yàn)證和改良,截止目前暫無(wú)高壓酸浸項(xiàng)目使用業(yè)績(jī)情況。

    第三類(lèi)隔離層,防滲膜類(lèi)的材料在火焰槍加熱,其與反應(yīng)釜鋼殼層緊緊貼合,不需要其他粘合劑,施工簡(jiǎn)單,樹(shù)脂層類(lèi)似玻璃鋼的施工,采用此隔離層的典型供應(yīng)商為美國(guó)某企業(yè),在全球多個(gè)高壓酸浸項(xiàng)目和加壓氧浸項(xiàng)目上成功應(yīng)用。

    2.2 耐酸磚

    壓力浸出反應(yīng)釜的耐酸磚起到耐酸、耐磨、保溫隔熱等作用,因此耐酸磚的選擇也是需要慎重,濕法冶煉壓力浸出的耐酸磚多為異型磚[8],部分典型耐酸磚的性能、成份對(duì)比見(jiàn)表1。

    表1 耐酸磚性能參數(shù)、成份對(duì)比

    從表1 可以看出:

    (1)美國(guó)某公司的耐酸磚的鋁硅比最大,約為0.5,德國(guó)某公司、國(guó)產(chǎn)陶磚的鋁硅比小,在0.32~0.36。

    (2)從已公布的主要成份看,硅、鋁、鈦、鐵的氧化物占比在94%~97%,其他成份無(wú)相關(guān)數(shù)據(jù)。

    陶磚的原料來(lái)自于自然界的陶土,經(jīng)過(guò)配料、煉泥、陳腐、開(kāi)片、自然干燥、二次成型、檢測(cè)、燒制等工序制成耐酸磚;美國(guó)、德國(guó)的耐酸磚材料采用石英砂、剛玉等物質(zhì)進(jìn)行配比壓制后煅燒而成。綜合部分項(xiàng)目的使用情況,工況溫度180 ℃以下選用國(guó)產(chǎn)陶磚基本滿足要求,美國(guó)、德國(guó)的耐酸磚常被選用于超200 ℃的工況,其中,美國(guó)的耐酸磚在氣相中的耐腐蝕性能表現(xiàn)良好。

    2.3 膠泥

    不同的壓力浸出工況,襯磚用的膠泥選擇選型差異巨大,部分壓力浸出典型的膠泥的性能對(duì)比見(jiàn)表2。

    表2 膠泥性能參數(shù)對(duì)比(單位:%)

    從表2 看,膠泥的性能參數(shù)沒(méi)有明顯的差異。但在實(shí)踐過(guò)程中,在工況180 ℃以下才選用國(guó)產(chǎn)的膠泥,更高的工況,穩(wěn)妥的方案是選擇美國(guó)、德國(guó)的鉀水玻璃膠泥;在氣相中的膠泥,一般選擇含鉛的膠泥,這類(lèi)膠泥的施工需要做好相關(guān)防護(hù)措施,膠泥和耐酸磚之間的勾縫5~8 mm。

    3 生產(chǎn)實(shí)踐

    我司硫化鈷銅礦加壓氧浸的反應(yīng)釜襯里層:選擇6 mm 左右的搪鉛隔離層,3 層耐酸磚,隔離層各耐酸磚之間有PTFE 膜和膠泥層,反應(yīng)釜的管口堆焊Alloy625。襯里層已經(jīng)使用超過(guò)8 年,未出現(xiàn)耐酸磚脫落、隔墻倒塌等異常情況,襯里層的表現(xiàn)滿足工況要求??偨Y(jié)此項(xiàng)目的襯里層設(shè)計(jì)和施工環(huán)節(jié),主要有以下值得類(lèi)似項(xiàng)目借鑒:

    (1)反應(yīng)釜襯里層進(jìn)行整體的有限元分析很有必要,見(jiàn)圖4。

    圖4 襯里層的有限元分析模型

    (2)為滿足搪鉛和襯磚的需求,反應(yīng)釜鋼殼的圓度宜控制在±0.4%。

    (3)搪鉛工序影響制造周期,也是質(zhì)量監(jiān)控的關(guān)鍵點(diǎn)。

    (4)搪鉛層與管口堆焊層須平滑過(guò)渡,采用搭縫處理;搪鉛進(jìn)行著色檢驗(yàn),返銹點(diǎn)須重新搪鉛。

    (5)搪鉛層的表面采用剛玉砂噴砂至Sa2.5。

    (6)氣液相之間的過(guò)渡區(qū)域須按氣相的工況選擇膠泥。

    (7)管口區(qū)域的溫度控制,采用傳熱系數(shù)更低的PTFE 塊+磚的結(jié)構(gòu)方式,降低管口溫度。

    (8)施工過(guò)程的質(zhì)量監(jiān)控,防止膠泥縫不飽滿、減少大量切磚,控制施工過(guò)程的濕度、溫度,確保膠泥有足夠的固化時(shí)間。

    4 總結(jié)與展望

    (1)反應(yīng)釜的襯里層可選擇金屬襯里層,也可以選擇非金屬襯里層,但優(yōu)先滿足工況,兼顧經(jīng)濟(jì)性因素等。

    (2)反應(yīng)釜襯里層的設(shè)計(jì)、施工細(xì)節(jié)等環(huán)節(jié)的質(zhì)量管控尤為重要,不同的工況,材料選擇差異較大。

    (3)隨著材料的進(jìn)步,襯里層材料的選擇面更廣,近年來(lái)更大型的、更先進(jìn)的反應(yīng)釜投入生產(chǎn)運(yùn)行。

    猜你喜歡
    耐酸膠泥襯里
    一株耐酸、高產(chǎn)淀粉酶酵母菌的篩選及初步鑒定
    典型加氫反應(yīng)器襯里開(kāi)裂原因分析
    MTO/FCC反應(yīng)器高溫高壓設(shè)備隔熱襯里對(duì)金屬殼體溫度分布的影響
    SBS/彈性膠泥復(fù)合改性瀝青的性能研究
    石油瀝青(2019年5期)2019-11-16 09:06:02
    食物分離株細(xì)菌素RM1的特性及應(yīng)用研究
    植物乳桿菌LPL10的體外益生特性研究
    MTO裝置設(shè)備及管道襯里施工介紹
    馬未都憶舊
    華為VCN500視頻存儲(chǔ)云節(jié)點(diǎn)在張石高速膠泥灣收費(fèi)站的應(yīng)用
    乙烯裂解爐輻射室襯里施工技術(shù)
    亳州市| 益阳市| 安远县| 秦安县| 凌源市| 孝义市| 乐都县| 靖远县| 军事| 南澳县| 高青县| 达日县| 宝清县| 江口县| 凭祥市| 邓州市| 长沙市| 永康市| 沧州市| 宜春市| 蓬莱市| 且末县| 汾西县| 荃湾区| 保康县| 永城市| 渝北区| 桂平市| 广德县| 芦溪县| 济阳县| 罗江县| 临湘市| 荔浦县| 九龙坡区| 台州市| 邻水| 山东省| 乐东| 雷州市| 凉城县|