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鈦及鈦合金行業(yè)

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鈦在我國制鹽領(lǐng)域中的應(yīng)用

   2015-03-20 IP屬地 陜西5610
    我國制鹽是以海鹽為主,其次是井礦鹽和湖鹽,井礦鹽是指地下礦鹽,有兩種類型:一種是固體礦鹽,一種是液體礦鹽。四川省兩種類型礦鹽都有。湖南、湖北、云南及江西等省以固體礦鹽為主,另外江蘇、山東、河南等省也有井礦鹽。20世紀(jì)50年代出現(xiàn)真空制鹽,開始出現(xiàn)較多的真空制鹽工廠。制鹽蒸發(fā)器曾用碳鋼設(shè)備,由于腐蝕嚴(yán)重,改用材后真空制鹽工業(yè)發(fā)展得比較快。自1975年以來,湖南湘澶鹽礦、湖北應(yīng)城鹽廠、四川自貢井鹽廠、大安鹽廠、鄧關(guān)鹽廠、五通橋鹽廠與云南一平浪鹽礦等已大量采用鈦材制作設(shè)備。營口鹽化工廠從瑞士引進(jìn)15萬噸精制鹽項(xiàng)目,其中制鹽的蒸發(fā)設(shè)備也選用純鈦。
    1977年在自貢鹽礦院中間試驗(yàn)廠小型蒸發(fā)罐I效內(nèi)壁液面波動處,嵌上高1100mm厚0.7mm的TA2鈦板進(jìn)行了繙壁防鹽垢探索試驗(yàn)。經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)證明,由于鈦表面光滑、耐腐蝕,對于防止蒸發(fā)罐壁結(jié)鹽垢,延長洗罐周期有良好效果。1981年針對自貢鄧關(guān)鹽廠黑鹵成分復(fù)雜、腐蝕嚴(yán)重等情況,對黑鹵加熱室管材進(jìn)行了室內(nèi)評選試驗(yàn),證明鈦及其合金在黑鹵真空制鹽介質(zhì)中具有很好的耐蝕性。1982年自貢鹽礦院針對自貢大安鹽廠采用TA2管用于該廠鹽巖鹵年產(chǎn)5萬噸真空制鹽工程I效加熱室僅一年多即發(fā)生腐蝕損壞的問題和1986年針對自貢鄧關(guān)鹽廠年產(chǎn)9萬噸真空制鹽工程I效加熱室采用B30銅合金管在黑鹵中投產(chǎn)半年即遭到嚴(yán)重腐蝕穿孔的問題,分別同大安鹽廠、鄧關(guān)鹽廠及西北有色金屬研究院合作,開展了Ti-0.3Mo-0.8Ni材料用于鹽巖鹵真空制鹽I效加熱管的工業(yè)模擬試驗(yàn)以及Ti-0.3Mo-0.8Ni材料用于黑鹵制鹽I效加熱管的擴(kuò)大工業(yè)性試驗(yàn)研究,均取得了滿意的效果,為真空制鹽I效換熱管采用Ti-0.3Mo-0.8Ni管提供了可靠的依據(jù)。    1982年在該院設(shè)計(jì)的鄧關(guān)鹽廠年產(chǎn)9萬噸真空制鹽工程(黑鹵)的II、EI效加熱室采用TA2換熱管及鈦鋼復(fù)合花板結(jié)構(gòu),經(jīng)1984年投產(chǎn)運(yùn)行以來,換熱管一直使用良好,管內(nèi)結(jié)垢現(xiàn)象也明顯減少。
    2010年全國共生產(chǎn)原鹽7524萬噸,其中井礦鹽3225萬噸,占43%。2011年鹽產(chǎn)能新增井礦鹽365萬噸,“十二五”期間,原鹽產(chǎn)量控制在9000萬噸左右,年均增長4.3%左右。四川久大制鹽有限責(zé)任公司是我國鹽行業(yè)規(guī)模最大、裝備最先進(jìn)的技術(shù)創(chuàng)新型企業(yè)。公司地處古老的鹽都——自貢,包括公司技術(shù)中心(原部級設(shè)計(jì)研究院)、自貢自流井鹽廠、貢井鹽廠、大安鹽廠、鄧關(guān)鹽廠以及湖北省應(yīng)城鹽廠等。中心承擔(dān)了國內(nèi)生產(chǎn)規(guī)模最大,重慶索特集團(tuán)年產(chǎn)100萬噸/年真空制鹽裝置,現(xiàn)已投人生產(chǎn)。
    真空制鹽用鈦市場前景較好,根據(jù)各個(gè)項(xiàng)目的不同情況,10萬噸真空制鹽項(xiàng)目用鈦約為6-25t。為了在真空制鹽中選擇鈦材取得更實(shí)際、更可靠的科學(xué)依據(jù),湖南省湘澧鹽礦、四川省自貢井鹽廠等單位都在制鹽場做了鈦材的掛片試驗(yàn)。從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中,可看出鈦材在氣化物及真空制鹽現(xiàn)場實(shí)際條件下的耐腐蝕性能是非常明顯的,而其他材料的腐蝕情況則是嚴(yán)重的。鈦材用于生產(chǎn)使真空制鹽的選材工作出現(xiàn)了一次新的革命。
    湘澧鹽礦為例,年產(chǎn)5X104(設(shè)計(jì)為3X10st)鹽。湘澧鹽礦1969年動工興建,1972年投產(chǎn),鹵水對碳鋼設(shè)備腐蝕嚴(yán)重,設(shè)備的使用壽命長的一年左右,短的只有兩三個(gè)月。為了維持生產(chǎn),過去雖然采取陰極保護(hù)等防腐措施,但效果并不如意。湖南省湘澧鹽礦僅在四年中便相繼制造了鈦氨蒸發(fā)器5臺、鈦預(yù)熱器7臺、鈦預(yù)冷器3臺、加工出各種鈦法蘭鈦管板,鈦栗的殼體及鈦彎頭等部。在芒硝生產(chǎn)中,由于使用了鈦制預(yù)冷器與鈦氨蒸發(fā)器,使得設(shè)備的完好率髙,熱交換能力好,四臺鈦預(yù)冷器可代替14臺碳鋼等預(yù)冷器,從而使Na2S04結(jié)晶率近100%,保證了成品鹽中的含硝量大大減少,鹽中的含硝量由過去使用碳鋼設(shè)備時(shí)的4g/L減少到0.68g/L,達(dá)到了lg/L的國家標(biāo)準(zhǔn)。
    在制鹽生產(chǎn)過程中,鹽漿管道的腐蝕最為嚴(yán)重,由于鹽漿管道中流動的是飽和NaCl溶液伴有NaCl顆粒,固液比1.5,用碳鋼管時(shí),只要半個(gè)月,管的下部即被腐蝕,呈蜂窩孔狀,一出現(xiàn)這種情況就要進(jìn)行補(bǔ)漏,每年要更換鹽漿管道6次,用不銹鋼管使用4個(gè)月也將腐蝕穿孔。從1975年6月開始,湘澧鹽礦逐步把所有的鹽漿管道換成鈦管,使用4年從未出現(xiàn)腐蝕與穿孔現(xiàn)象,也未出現(xiàn)過堵管與結(jié)垢現(xiàn)象。輸鹵泵的鑄鐵葉輪,其腐蝕程度也非常嚴(yán)重。僅僅使用1個(gè)月,便因腐蝕導(dǎo)致報(bào)廢,而改用鑄鈦葉輪后,使用4年仍非常完好,甚至葉輪上的加工刀痕都清晰可見。經(jīng)過長期實(shí)踐,使人們從技術(shù)的角度感到鈦制設(shè)備比碳鋼、不銹鋼設(shè)備在使用的過程中,可靠性大得多。它解決了過去使用其他材料無法解決的難題。據(jù)資料報(bào)道,在制鹽生產(chǎn)中,使用鋼材,會產(chǎn)生氧化鐵。使用銅材則產(chǎn)生銅綠(CuO微粒)。這都導(dǎo)致鹽的質(zhì)量難以提高5而使用鈦材以后,由于不產(chǎn)生雜質(zhì),從而徹底解決了鹽的質(zhì)量難以提髙的技術(shù)問題。1978年以前,湘澧鹽礦的三級鹽較多,而使用鈦材后徹底結(jié)束了不產(chǎn)一級鹽的歷史。
 
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