浅谈高硅铸铁在间硝生产中的应用

浅谈高硅铸铁在间硝生产中的应用一、前言目前我公司浓硝酸有两种生产方法，1.直硝法、2.间硝法，年生产能力约40万吨。由于吸收平衡的限制，用水吸收氮氧化物气体只能得到稀硝酸，加压最多也只能得到60～70%的硝酸。直硝法、间硝法生产工艺是成熟的工艺，但由于其工艺介质及操作条件的限制，设备、管道泄漏点较多，给环保及长周期运行带来诸多困难，所以耐腐蚀材料的选用一直困扰浓硝酸的生产。一.1间硝法生产工艺简介间硝法生产浓硝酸是以60--62%的稀硝酸硝与浓酸镁溶液按一定比例在混合器中混合配比加入浓缩塔提馏段的上部，由提馏段出来的含硝酸80%的蒸汽进入精馏段，其蒸气在精馏段内被连续精馏后，由精馏段塔顶就得到了含98.20%以上的硝酸蒸汽，此蒸汽经漂白塔，再进入浓硝酸冷凝器，经冷凝冷却后进入气液分离器，所得浓硝酸一部分经回流酸封返回浓缩塔顶部，另一部分经漂白塔酸封进入漂白塔脱硝，再经成冷却器，冷却后送至成品酸储罐。二、浓硝酸生产几种常用耐腐蚀材料二.1高纯铝高纯铝在常温下耐浓硝酸腐蚀性能优良，但其设备的焊缝易出现问题，特别是用于浓硝酸的输送管线对接焊缝最易出问题，原因是现场施工中焊缝质量根本无法保证，这是很多硝酸用户经常遇到的问题。其次，浓硝酸温度超过50℃，高纯铝明显不耐浓硝酸腐蚀了。二.2四氟四氟在各种温度环境下也耐浓酸腐蚀，也因其自身的特性，如机械性能比较软，且易老化等。这些也限制了它浓硝酸设备中使用。目前，主要用于机械密封，垫片。用其设备制作，使用效果不是很好。二.3C4钢系列C4钢系列，其代表C4钢，化学全名00Cr14Ni14Si4,近年来发展迅猛。缺点是1、其焊缝区域在焊接过程中材料发生蠕变，使用后焊缝区多产生蜂窝状腐蚀；2、当浓硝酸温度大于50℃后，其耐腐蚀性便急剧下降。三、高硅铸铁性能高硅铸铁GB/T8491-1987,主要成分STSi15R三.1化学性能CSiMnPSR残留量最大值1.014.25-15.750.50.10.10.1三.2机械性能最小抗弯强度N/mm2(kgf/mm2)最小挠度f/mm最大HRC140(14.30)0.6648三.3主要性能及使用条件作为耐腐蚀材料，高硅铸铁中含14--16%的硅，在适当介质条件下，其表面会形成一层致密保护膜，保护膜主要由二氧化硅构成。当硅含量小于14%时，耐腐蚀性受氧化铁膜控制，当硅含量大于14%，小于16%时，耐腐蚀性受二氧化硅控制。因此，高硅铸铁可耐各种氧化酸(例如:各种温度的硝酸、硫酸、铬酸等)，室温盐酸，各种有机酸和一系列盐溶液介质中都有良好的耐蚀性。其缺点是机械性能较差，不允许在急变的交变载荷、冲击载荷和温度突变的工况中使用。四、间硝生产中改用高硅铸铁的设备及管线四.1改造前的设备管线