固堿鍋材料的改進.pdf

1、在燒堿行業(yè)中,使用固堿鍋采用蒸發(fā)的方法由液堿制成固堿,在目前和將來的應用都十分廣泛,固堿鍋的市場前景廣闊.通過研究,在不大幅度提高成本的前提條件下,改善材料的耐腐蝕性能,提高固堿鍋的使用壽命,可以提高固堿鍋制造企業(yè)的經濟效益和社會效益.該文針對燒堿行業(yè)中廣泛使用的固堿鍋的要求,根據鑄鐵腐蝕的基本理論,分析了固堿鍋的腐蝕機理和失效形式,著重研究了提高固堿鍋材料抗局部腐蝕性能的方法和措施.根據實際生產情況,按照鈉堿和鉀堿的不同工作條件,設計

2、了實驗方案.在原用1＃堿鐵的基礎上,分別設計了3種和2種化學成分,與原用1＃堿鐵材料進行對比試驗.經過機械性能、金相組織、均勻腐蝕和抗堿脆性能試驗,分析比較其耐堿性能.通過對各種鑄鐵化學成分、金相組織、機械性能和耐堿性能的分析,并部分經過實際生產運行驗證,結果發(fā)現:鑄鐵中石墨形態(tài)對抗全面腐蝕性能的影響不明顯,但在抗堿脆性能方面影響較明顯.單一的珠光體組織鑄鐵的耐堿性能好于珠光體和鐵素體混合相的鑄鐵.在鈉堿工況條件下,1＃堿鐵加鉀鈉變質劑

3、并孕育處理(3號試樣)的鑄鐵耐堿蝕綜合性能比1＃堿鐵提高較多.由于進行了變質和孕育處理,人為加入了大量的晶核,改善了鑄鐵的凝固過程.使金相組織得到了細化,提高了材料的機械性能和耐腐蝕性能.通過變質和孕育處理,抗拉強度由207Mpa提高到220Mpa;石墨大小由5級提高到4級;均勻腐蝕量由1.15克/片降到0.98克/片;耐堿脆性能試驗的水淬次數由47次提高到78次.在鉀堿工況條件下,1＃堿鐵加0.3-0.5﹪的Cr,而不加錳鐵(5、6號

4、試樣)的鑄鐵耐堿蝕綜合性能比1＃堿鐵提高較多.由于加入了合金元素Cr,細化了基體組織,穩(wěn)定了珠光體相,改善了材料的表面鈍化膜性能.由于沒有加入錳鐵,降低了材料中的Mn元素含量,減少了Mn元素含量在晶界處的偏析.使材料的機械性能和耐腐蝕性能都有提高.抗拉強度由21 3Mpa提高到246Mpa;均勻腐蝕量由1.97克/片降到1.45克/片;耐堿脆性能試驗的水淬次數由33次提高到60次.這兩種材料都是在1＃堿鐵的基礎上進行改性處理,制造工藝簡