鉭換熱器在硅鋼酸洗中的應(yīng)用

文/張軍明

飛潮鉭換熱器可以解決硅泥沉積結(jié)垢問題以及具有換熱效率恒定優(yōu)點——在硅鋼酸洗工藝中，硅泥嚴(yán)重堵塞石墨換熱器是一項急需解決的課題，結(jié)垢造成換熱器流量減小、換熱效率下降。如何科學(xué)合理的選擇耐腐蝕材料和設(shè)備，使裝置長期穩(wěn)定的運行成為關(guān)鍵之一，本文介紹了鉭材特性，以及鉭換熱器在硅鋼酸洗用中的實際應(yīng)用。

石墨換熱器主要用于硫酸、鹽酸、醋酸和磷酸等腐蝕性介質(zhì)的換熱。然而，在實際應(yīng)用中，多粘性雜質(zhì)的工況下，石墨的表面形成樹脂薄片增加的粗糙度導(dǎo)致酸粘在孔的一側(cè)，污垢導(dǎo)致?lián)Q熱能力急劇下降，石墨孔道堵塞引起產(chǎn)線停機(jī)。這些問題都難以得到有效解決。

某國內(nèi)硅鋼冷軋酸軋機(jī)組，在酸洗工藝中采用石墨換熱器。然而，實際運營45 天后由于硅泥的存在而造成石墨加熱器等設(shè)備堵塞，使酸洗循環(huán)系統(tǒng)流量減小，被迫減速或停機(jī)處理，頻繁拆裝石墨加熱器解體清洗，嚴(yán)重影響機(jī)組的正常運行和工作環(huán)境。清洗石墨換熱器非常復(fù)雜和繁瑣，需要完全拆卸石墨換熱器，鉆出堵塞的石墨孔。然而石墨具有易脆裂，抗彎和抗拉強(qiáng)度低的特性，沖洗時容易造成沖蝕性缺陷，對設(shè)備造成損害。整個拆卸、清洗以及組裝過程需要3 ～5 天的時間，對整個產(chǎn)線帶來不可忽視的經(jīng)濟(jì)影響。

換熱器清洗前后對比

鑒于現(xiàn)有的換熱器存在的問題，飛潮公司經(jīng)過研究，制定了將鉭材換熱器替換石墨換熱器的方案，來解決硅泥沉積結(jié)垢，和維護(hù)頻繁、繁瑣的問題。

鉭材具有良好的抗腐蝕性、韌性、延展性和熱導(dǎo)性以及熔點高。尤其出色的化學(xué)性質(zhì)，使鉭具有極高的抗腐蝕性，無論是在冷和熱的條件下，對鹽酸、濃硝酸及“王水”都不反應(yīng)。將鉭放入200℃的硫酸中浸泡一年，表層僅損傷0.006 mm。實驗證明，鉭的耐腐蝕性非常優(yōu)良，和玻璃很相似，除了氫氟酸、氟、發(fā)煙硫酸以及堿外，幾乎能耐一切化學(xué)介質(zhì)的腐蝕。鉭的特殊金屬特性，使其可廣泛用在各種無機(jī)酸生產(chǎn)裝置、廢酸濃縮等設(shè)備中。

減少換熱器的污垢層，是換熱器長期穩(wěn)定運行的關(guān)鍵因素，換熱器結(jié)垢厚度為1mm 時，傳熱系數(shù)降低約10%。鉭的金屬特性大大提高了酸液的流速，對鉭管表面進(jìn)行高速沖刷，同時，鉭管內(nèi)表面非常光滑，硅泥不易堆積，保證了換熱器的高效穩(wěn)定運行。相對石墨換熱器，鉭換熱器是全焊接結(jié)構(gòu)，整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，改變了在吊運和安裝過程中石墨脆性帶來的不確定因素。同時，在清洗過程中，不會因為高壓沖刷帶來類似石墨的沖蝕缺陷。

經(jīng)過改造后，飛潮鉭換熱器穩(wěn)定運營2 個月，在定檢過程中沒有明顯的結(jié)垢現(xiàn)象，換熱效率恒定。改變了原有石墨換熱器一個月就會出現(xiàn)的流量、換熱效率下降的問題。為保證硅鋼產(chǎn)線正常運行，帶來了重大的積極意義，也帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

綜上所述，鉭換熱器是一個非常優(yōu)良的換熱設(shè)備，在硅鋼酸洗中可有效替代石墨換熱器。同時，由于鉭金屬的可加工特性，可制成多種工藝設(shè)備，為有機(jī)酸生產(chǎn)、廢酸濃縮等工業(yè)領(lǐng)域帶來變革。