Barijere prilagodljivosti materijala metalnih grijaćih ploča u okruženjima kontinuirane alkalne metalurgije
Procesi mokrog metalurškog luženja, taloženja i uklanjanja nečistoća rade u alkalnim rastvorima natrijum hidroksida, kalijum hidroksida i karbonata sa trajnim-koncentracijama, sa temperaturama kupatila koje se održavaju između 60 stepeni i 85 stepeni tokom 24-satnih ciklusa serijske proizvodnje. Podaci o životnom ciklusu nabavke prikupljeni iz 36 postrojenja za preradu minerala širom Afrike i jugoistočne Azije bilježe da konvencionalne grijaće ploče od nehrđajućeg čelika, ugljičnog čelika i titanijuma trpe nepovratnu degradaciju materijala u roku od 2-10 mjeseci pod kontinuiranim alkalnim uranjanjem. Mnoga odjeljenja za nabavku daju prioritet niskim troškovima nabavke metalnih grijaćih ploča, a zanemaruju dugoročnu eroziju alkalne korozije i česte troškove zamjene opreme.
Alkalni elektroliti na povišenim temperaturama stvaraju permeaciju hidroksidnih jona koji napadaju metalne kristalne strukture. Nehrđajući čelik razvija intergranularnu koroziju u koncentriranim alkalnim medijima, formirajući rupe koje prodiru u grijaće podloge. Titanijumska legura formira pasivne oksidne filmove kako bi izdržala blage alkalije, ali kontinuirane alkalne kupke na visokim{2}}temperaturama postepeno otapaju zaštitne slojeve, što dovodi do pregaranja žice i gubitka temperature. Za razliku od neutralnih ili slabih kiselih radnih uslova, metalurške alkalne tečnosti sadrže suspendovane čestice metalne rude koje abradiraju površinske pasivne filmove, ubrzavajući sveukupne cikluse kvara grejne ploče.
Ključne razlike u performansama između metalnih grijaćih ploča i PTFE grijaćih ploča u alkalnim medijima
Dva međusobno restriktivna indikatora performansi dominiraju granicama servisiranja materijala za opremu za grijanje u alkalnoj metalurgiji: stabilnost alkalne otpornosti i tolerancija na habanje površine. Svi metalni materijali za grijanje predstavljaju očigledne-odgovore između ova dva indikatora, dok neispunjene PTFE grijaće ploče eliminišu takve sukobe putem molekularne inertnosti fluoropolimera.
Nerđajući čelik: Prihvatljiva otpornost na mehaničku abraziju, jaka lužnata rupica iznad 60 stepeni, radni vek naglo skraćen trenjem čestica rude.
Legura titanijuma: stabilna protiv alkalija niske{0}}koncentracije, pasivno otapanje filma pod visoko-jakim alkalijama, visoka cijena nabavke sirovina.
Ugljični čelik: Ultra-niska početna cijena, brza ujednačena korozija u bilo kojoj alkalnoj kupki, rizik od kontaminacije metalnim jonima metalurških taloga.
PTFE integrirana grijaća ploča: Potpuna hemijska inertnost na sve alkalne otopine, ravnomjeran površinski premaz protiv -abrazije opciono, nulto ispiranje metalnih jona u procesne tekućine.
Molekularna struktura PTFE-a ne sadrži reaktivne veze koje stupaju u interakciju s hidroksidnim jonima, stvarajući trajnu izolacijsku barijeru između unutrašnjih grijaćih komponenti i alkalnih procjednih voda čak i pod dugotrajnim-visokim-natapanjem na visokim temperaturama.
Standard za poređenje materijala za alkalnu mokru metalurgiju
Sljedeća tabela Markdowna kvantifikuje-podatke o učinku materijala kako bi se podržale odluke timova za nabavku o skriningu za proizvodne linije za alkalno luženje.
Tabela 1: Poređenje performansi materijala grijaćih ploča za visoko-alkalnu mokru metalurgiju
| Materijal grijaće ploče | Maksimalna tolerisana koncentracija alkalija | Kontinuirana radna temperatura stropa | Prosječni vijek trajanja | Rizik od kontaminacije metalnim jonima | Relativni jedinični trošak nabavke |
|---|---|---|---|---|---|
| 304 nerđajući čelik | 5% NaOH | Manji ili jednak 55 stepeni | 2–4 mjeseca | Visoko | Nisko |
| 316L nerđajući čelik | 8% NaOH | Manji ili jednak 60 stepeni | 3–6 mjeseci | Srednje | Srednje{0}}Nisko |
| Titanijum 2 | 12% NaOH | Manji ili jednak 70 stepeni | 6–10 mjeseci | Nisko | Visoko |
| Virgin Moulded PTFE | 50%+ NaOH | Manji ili jednak 90 stepeni | 20–30 mjeseci | Zero | Srednje |
Referenca za provjeru nabavke za dugoročnu-proizvodnju alkalne metalurgije
Za linije za preradu minerala koje rade sa rezervoarima za alkalno luženje preko 18 sati dnevno, tri standarda za odabir materijala optimiziraju troškove cijelog životnog ciklusa. Prvo, metalne grijaće ploče služe samo za privremenu malu{3}}probnu proizvodnju; Linije za masovnu kontinuiranu alkalnu metalurgiju ne mogu izbjeći često održavanje u isključenju i rizike od kontaminacije proizvoda kada se oslanjaju na metalne grijaće ploče. Drugo, titanijumske grijaće ploče pružaju umjereni vijek trajanja, ali imaju znatno veće nabavne cijene po jedinici, a vrijeme zastoja u održavanju kompenzira kratkoročne-prednosti stabilnosti materijala. Treće, potpuno oblikovane PTFE grijaće ploče postaju jedino troškovno{7}}efikasno dugoročno-rješenje za radionice trajnog luženja, eliminišući neuspjeh korozije i zagađenje metalurških proizvoda metalnim nečistoćama.
Računovodstvo troškova tokom celog životnog ciklusa pokazuje da kombinacije metalnih grejnih ploča stvaraju 2,7–4,2 puta veće ukupne godišnje troškove uključujući rezervne delove, zastoje u radu i neispravne prinose rude u poređenju sa standardnim konfiguracijama PTFE grejnih ploča.
Završno tehničko vodstvo i upit za prilagođeno rješenje
Uobičajene metalne grijaće ploče ne mogu izdržati-dugotrajno stabilan rad u uslovima visoke-koncentrirane alkalne mokre metalurgije zbog inherentne hemijske reaktivnosti s otopinama hidroksida. Odeljenja nabavke mogu da se pozovu na gornju tabelu za upoređivanje materijala kako bi ponovo izračunali ukupne operativne troškove postojeće opreme za grejanje.
PTFE grijaće ploče prilagođene veličine-sa ojačanim vanjskim slojevima protiv -grebanja su dostupne za alkalne rezervoare za luženje čestica rude sa visokim-abrazijama. Timovi za nabavku objekata i inženjering koji zahtijevaju potpune-izvještaje o uporedivanju troškova životnog ciklusa ili prilagođene listove parametara ploča za grijanje otporne na alkalije-mogu dostaviti podatke o alkalnoj koncentraciji u kupatilu i kontinuiranoj radnoj temperaturi za sveobuhvatnu procjenu troškova-koristi i prilagođene crteže dizajna.
