1、浅谈铸铁管在制碱行业中的应用摘要:简要探讨制碱行业中碱液、中和水、灰乳、氨盐水、粗、精盐水及废液等等输送对管材的要求,介绍铸铁管件的性质及在制碱行业中应用。 关键词:铸铁管件,碱液、中和水、灰乳、氨盐水、粗、精盐水及废液,冲刷,腐蚀 作为制碱行业,要求连续、稳定、高产,在复杂的生产过程中,需要碱液、中和水、灰乳、氨盐水、粗、精盐水及废液等等,这样就离不开泵和管道来输送。过去由于泵连接处大小头及管线冲刷大腐蚀严重,管子穿孔等原因,普遍集中在焊缝、法兰连接处。普通无缝管连接使用13 个月后出现泄漏,导致化工生产不稳定,备件消耗增大,检修费用高,造成浪费。因而,我们逐步从管线的选材方面开始考虑。 1
2、.铸铁管件的性质 铸铁是含碳量2.11?(一般为 2.5?4?)的铁碳合金,以铁、碳、硅为主要组成部分,与碳钢比含有较多的锰、硫、磷等杂质的多元合金。现我国采用的传统铸铁管材主要有: (1)连续灰铸铁管 (2)铸态球墨铁管和球墨铸铁管。 1.1 连续灰铸铁管 其工艺简单、生产速度快、产量高。可惜的是该工艺先天不足。生产出来的管道,常在新排管试压和投产运行后爆管、爆裂,经同行多次的事故分析,认为与该管的生产工艺有关。该管在生产过程中,不可避免地在管外壁产生过冷区,使这个部位的材质变脆,强度较别处低,又由于工艺的性质,整个管体组织比较疏松,而产生气孔,这就是该工艺的固有缺点。 1.2 球墨铸铁管和
3、铸态球墨铸铁管 球墨铸铁管和铸态球墨铸铁管都是将铸铁球化处理后离心浇铸而成。由于球墨铸铁是钢的基体上分布着球状石墨,使石墨对基体的割裂作用减到最小,大大提高了铸铁的机械性能和加工性能,只是在工艺制造上前者经过退火处理,而后者不经过退火处理。这样铸态球墨铸铁管的性能比一般灰铸铁管高一些,但质量与球墨铸铁管相比还是相差不少,随着人们对质量意识的提高,铸态球墨铸铁管已被逐渐淘汰,球墨铸铁管的优点尤以显著: 抗拉强度高,是一般灰铸铁的 3 倍 韧性好,延伸率高,为 5?15?,而一般灰铸铁管延伸率为 0 工作压力可达 2.45MPa,而一般灰铸铁管为 0.74MPa 耐冲击、耐震动、耐腐蚀,比钢管好
4、2.铸铁管材的选用 来自石灰、煅烧工序的灰乳、碱液及废液的温度在 80110,管道压力在 0.20.5MPa。根据介质特点,耐磨、耐冲刷是选材的主要因素。因此我们选用铸铁管,并要求所使用的铸铁管抗拉强度、延伸率高,通过对比分析,我们选用离心浇铸工艺生产的球墨铸铁管。 3.球墨铸铁管件在制碱行业中的应用 (1)对腐蚀、冲刷严重的管线,主要集中在泵进出口大小头及弯头附近,所以要求在泵进出口大小头及弯头与弯头前后 2m 采用球墨铸铁管件。大于 20m 的直管段,由于冲刷较小,一般仍采用无缝钢管,便于安装。自从 2000 年 大修时改造管线以来,其直管处仅在 2006 年 7 月出现泄漏。 (2)如中
5、和水泵、废液泵等和管道联接进出口大小头,一般使用12 个月后就泄漏,更换频繁,影响生产,造成生产不稳定,检修费用高,采用球墨铸铁大小头后,可以使用 3 年多,效果显著。 (3)三通改造 2 根灰乳管线在进灰乳缓冲罐前连接处的三通,原来用钢制焊接三通,一般使用 12 个月后就泄漏,更换频繁,造成生产不稳定,检修费用大,采用球墨铸铁三通后,可使用 2 年多,效果显著。 (4)灰乳缓冲罐进出口改造 灰乳缓冲罐 4001550,材质原为A3 钢,灰乳从灰乳缓冲罐底部进,侧面出。进出口均为 DN100 无缝钢管,由于灰乳含沙量大,其进出口处冲刷十分严重,导致泄漏频繁,罐壁变薄,不仅检修量大,还存在安全隐
6、患,我们采用上、下两个 DN400100球墨铸铁三通叠加在一起,中间加 DN400400 球墨铸铁短节,上、下用盲板封死,灰乳从一侧进,另一侧出。2001 年改造至今,未出现泄漏。 通过在实际生产中,针对制碱行业中碱液、中和水、灰乳、氨盐水、粗、精盐水及废液等等含颗粒液体的输送,也曾用过不锈钢材质,因其韧性好,耐冲刷,但价格昂贵,是普通无缝钢管的 10 倍,且不便于安装和检修。所以我公司 2000 年以来逐步在一些冲刷大、易泄漏的部位,使用球墨铸铁管。实践证明,其使用效果优于普通无缝钢管的 58 倍,节约材料费用 30 万元/年,检修费用约 57 万元/年。 本文简要介绍了 DN300mm 球墨铸铁管结构在改造中的一些问题,通过对球墨铸铁管件的性质及类型的了解,和球墨铸铁管件在实践生产中的改造与应用,充分说明了在盐水工序中球墨铸铁管件代替铸钢件可行性,完全可以达到连续、稳定、低耗、高产、高质量标准,今后我们还要继续学习球墨铸铁件在化工行业中的应用,让我在不断学习中积累经验,为以后的工作打下坚实的基础。 参考文献 王运炎 金属材料与热处理【M】 .北京.机械工业出版社出版 金属材料与热处理 (第四版).北京.中国劳动社会保障局出版 氨碱法.中国化工出版社出版 成大先 机械设计手册 (第四版).北京.化学工业出版社 汪镇安 化工工艺设计手册 (第三版).北京.化学工业出版社