陶瓷球阀在硅粉行业的应用

｜ControlValveMagazine｜November201260ApplicationStory选型与应用应用园地我国是有机硅产品最具潜力的市场，近几年我国有机硅单体消费量逐渐攀升，大约以每年20%以上速度递增，如果将进口有机硅制品也计算在内其消费量还要更大。虽然国内生产能力和产量也大幅度增加，但远远不能满足国内市场的需要，供需之间存在很大缺口，进口量逐年增长。2004年，我国有机硅需要量高达150kt/a按90%的开工率计，仅能提供50kt/a，缺口达60-75kt/a，不足实际用量的1/2。综上所诉，我国的有机硅工业必须尽快在规模上有所突破才可能改变这种供不应求的状况。但由于受各种情况的限制，国内供应不足的状况恐怕还得持续若干年。为此，有机硅已被列为国家重点鼓励发展的产业之一。目前在有机硅的生产过程中，磨损问题是制约产量的因素之一。以我厂为例，硅粉的输送问题曾经让我们非常的头痛。硅粉的气力输送产生的一系列的磨损，冲刷问题经常影响生产的正常运行，尤其是阀门的选择，如果阀门选择不好，就面临着阀门泄漏，磨穿，更换问题，直接影响生产的顺畅性。硅粉，硬度高（硬度为HRA65）且流速快，对管道和阀门的耐磨损耐冲刷要求非常高，同时因为硅粉的颗粒状态，导致生产过程中使用的仪表阀门存在的主要问题就是阀门容易卡堵，不好动作，开关不到位等问题；我厂为解决以上问题曾经选择了各种的听说过的耐磨球阀（金属硬密封阀门），传统的耐磨球阀在使用时的性能根本无法达到现场的要求，它存在以下诸多弊端，影响了生产使用：一、与介质接触部分硬度不够，达不到阀门耐磨耐冲刷的要求：即使有的厂家为了提高阀门的耐冲刷耐磨损能力，针对金属304材质球体表面进行了硬化处理，以期达到提高硬度的目的，但效果并不尽人意：目前常见的硬化处理基本上分为三种，一种是球体表面喷涂镍基合金，硬度可以达到HRC55；第二种为球体堆焊STL合金；硬度可以达到HRC45；第三种为超音速喷涂碳化钨，实际硬度可达到60~62HRC；由此可见即使硬化处理之后硬度依然低于硅粉的硬度，或与硅粉密度相近，硅粉流速流通时容易造成阀体磨损厉害，阀门关不死，关不上的内漏，阀门寿命得不到保障；二、因为磨损冲刷严重，一旦涂层产生裂纹或崩口，涂层变会整片脱落，对硅粉造成二次污染，降低了硅粉的纯度，对于下一步的提纯增加了难度；三，为了生产出干净的产品，我们的生产对环境及设备的清洁要求十分高。必须做好工艺设备和工艺管道安装前的清洗处理，金属硬密封球阀除球心阀座做碳化钨喷涂外，其余部分均为金属本体，很容易被介质磨损产生粉屑，残渣等并易被腐蚀，增大扭矩，产生阀门突然无法打开或关闭；四、金属硬密封阀门密封等级低，目前最高仅为ANSIV级密封，扭矩巨大；在实际操作中，阀文/周国涛山东金岭化工股份有限公司CeramicBallValveintheSilicaPowderIndustry名词解释：球阀指带有圆形开口的球体作为启闭件，阀球旋转运动（0°～90°）来完成流量调节功能。常有O型球阀和V型球阀。陶瓷材料变形量很小，比金属具有高得多的结合强度，其抗拉强度、抗压强度、弹性模量和硬度都非常高，陶瓷球阀指将陶瓷材料应用于球阀阀内件的特殊球阀。选型与应用陶瓷球阀在硅粉行业的应用2012年11月｜控制阀信息｜61门容易被硅粉堆积产生卡堵现象，开不动关不严的问题得不到有效解决；五、使用寿命短，一般一台金属硬密封球阀正常使用不到1个月就会产生内漏现象，进口的耐磨阀门也只能用到三个月，最长不超过6个月，相对于动辄几万甚至十几万的价格，保质期过短，增加了维护费用，更换阀门的停产产生的影响又远大于阀门本身的价值，以上各种问题都对我们的连续生产存在着很大影响，通过实践证明，耐磨的金属硬密封球阀在我厂不能达到我们的要求。为了能够解决以上问题，我们曾一度选用了进口的陶瓷滑板阀，但陶瓷滑板阀的价位贵的离谱，以一台DN65阀门为例，价格就达25万人民币！这样的价格成了我们成本的一大负担。我们通过调查了解得知金泰美林的KOWOV陶瓷球阀已经在多晶硅的硅粉输送中运用良好，而多晶硅跟我们的工况基本相似，便产生了应用该阀门的想法。金泰美林公司得知我们的困惑之后，积极参与帮我们解决问题，根据我们现场的实际工况，给出了切实可行的解决方案，该方案通过之后，积极备货目前已经在我厂正式使用陶瓷球阀，目前已经帮我们解决了阀门现存的卡堵，磨损，泄漏问题，及更换频繁的现状，通过了解，我们也知道了KOWOV陶瓷球阀能够帮我们解决问题是因为她具备以下优点：KOWOV陶瓷球阀利用加拿大技术，采用了较合理的三片式浮动球结构，完全对称的一种结构，该结构在现场的表现是：没有流向限制，没有安装限制，在我们现场保证了安装的方便性，给我们的安装工作减少了很多不必要的麻烦。即使现场法兰面受力严重时没有产生球芯抱死，阀门开不动关不掉的故障；据我们了解为了保障阀门在现场的正常使用，他们还在阀座后设计了弹性补偿，保证了我们在使用过程中即便介质中有杂质时也不会造成卡堵，球的碎裂；总之该阀门在现场的安装，使用都比较便捷。为了在硅粉输送上更适合耐磨的环境，金泰美林给我们配备的阀门不论是球芯还是阀座，包括在阀体及法兰上增加的内衬都是氧化锆陶瓷材质，这样就保证了跟硅粉接触到的阀门部分都是陶瓷。据我们了解，金泰美林KOWOV陶瓷球阀所采用的陶瓷原材料是氧化锆材料，这种材料的硬度极高，机械强度也很强。以保证在现场的使用。硬度为仅次于金刚石，可以达到HRA87，远高于硅粉硬度；机械强度极高，与金属结合部分采用了机械方式，组合之后的部件即便是在高速冲刷的环境中也不会脱落。在我们现场的硅粉输送中，可以满足耐磨损抗冲刷的工艺要求。在密封上，虽然该阀门采用了陶瓷对陶瓷的硬密封，但可以做到面密封，而且可以达到非常高的密封等级。输送硅粉时，可以满足我们现场零泄漏的要求，而且在满足该要求时，开关比较便捷，没有因为扭矩过大而开关不了阀门的情况产生。我们在现场应用这么长时间也没有发现有硅粉卡堵阀门的现场产生。我们最关注的阀门寿命问题，KOWOV陶瓷球阀基本能够满足我们现场的要求。最明显的例子就是，硅粉输送中，我们之前用的一般一般的金属硬密封阀门甚至动作没几下就被卡堵了，做过硬化处理之后的金属硬密封阀门一般能够用到一个月左右就会被磨穿，进口的阀门不超过3个月报废；改用KOWOV陶瓷球阀之后，目前该阀门已经在我厂正常运行一年了，还未出现任何质量问题，值得推荐使用。据我们了解目前KOWOV陶瓷球阀已经在很多跟我们一样的有机硅厂家的现场使用，保证了我们生产的连续性和稳定性，非常值得推广，不论是多晶硅还是有机硅，如果您也遇到了跟我们一样的硅粉输送问题，您不妨也考虑一下该阀门。CVM