耐硫酸腐蚀材料的选用

耐硫酸腐蚀材料的选用 邢柏如 硫酸是一种产量最大的化工产品 , 它直接或简接地几乎用于所有各工 业部门 , 是国 民经 济中必不可少的东西 。 硫酸的耗用量 , 象钢铁和 电力一样可以用来作为判断国民经济发展水 平的尺码 。 硫酸的主要用途是生产盐酸和其他化工产品 , 如制造化肥 、 染料 、 药品 、 色素 、 炸药 、 合成洗涤剂 、 人造丝 和其他化学纤维等 , 另外还用于石油的精炼 、 蓄电池 、 钢和其他 金属材料的酸洗 、 金属的冶炼和提纯以及生产合成酒精和合成橡胶 等等 。 由于硫酸的强烈腐 蚀性 , 使生产硫酸和使用硫酸的设备造成了严重的腐蚀 。 为 了防止或减轻这种腐蚀 , 保证生 产的顺利进行 , 各种硫酸设备的材料必须根据硫酸的腐蚀特性以及各种材料的耐蚀性能进行 正确的选择和合理的使用 。 一 、 硫酸的腐蚀特性 ? 硫酸主要是用接触法和铅室法生产的 。 硫或硫化物 , 如硫化铜矿石经过燃烧生成二氧化 硫 , 在氧和催化剂的作用下 , 二氧化硫变成了三氧化硫 , 三氧化硫溶介于水即得硫酸 。 当硫 酸浓度大于 ? ! , 并含有游离三氧化硫气体时被称为发烟硫酸 。 例如含有 !游离三氧化 硫气体的酸被称为 !发烟硫酸或 ? # %!硫酸 。 稀硫酸是 一种非氧化性酸 , 随着浓度的提高 , 硫酸就会变成氧化性酸 , 它可以被还原成 二氧化硫 。 因此浓硫酸可以使钢和铁钝化 , 使普通钢铁在浓硫酸 中成为耐蚀 。 但是硫酸会吸 收空气中的水份 , 一 旦硫酸被稀释到 1 一二止二 ? 一” 8 一“ ” 8 “ ? “” 一 8 “ 一 8兰土 三二 1 一鉴 )挤 4 夕 , , , 卜 %= “ %卜, , % 卜 “= 。 “ ”=” 叫 % ? 达里美? 、 王 为的 依斯科? 、 ,时钾毗 2。卡品脱? 锻态? 、 一 等 。 由于它们之间的成份和性能相 似 , 并都用 序号 , 因此通常统称为 号合金 。 该类合金都是奥氏体组织 , 具有和 ? 一 铬 镍不锈钢相似的机械性能 。 在国内 , 这类合金的牌号有 ,2 +/ 3 ,2 # 枷+ / ,万?% + , /等 。 硫 笼少 4 4 4 沪 二二二二代裁 裁 蠕蠕忽 忽 卿卿卿卿卿卿卿卿卿卿卿卿卿卿卿卿 ? 扎 祀 一一一一一璐典曲凭凭凭凭凭凭凭凭凭凭凭凭 一一一一 碑七 七 一 在?多、 , , , , 浪浪及 开罗 里美?和可以铸造或锻造的 川泊 哈斯特 罗依?合金等 。 它们大致由三分之 二的镍和三 分之一的铝组成 。 经过固溶热处理后 可以得到 最好的耐蚀性能 。 图 号合金 和 可以铸造 、 锻造的 川咖? % 合金等 。 它们是 一类具有约? !铬和? !铂的镍基合金 , 在整个浓度范围的硫酸中都有较好的耐蚀性 。 参见 图(所示 。 由于铬的存在 , 使该类合金在氧化性条件下也具有一定的钝化能力 , 因此镍铬相 合金对氧化性杂质的影响就不如镍铝合金 那样敏感 。 在还原性条件的高温稀硫酸中它们也较 耐蚀 , 例如在人造 丝的凝结浴中 。 在中等浓度的高温硫酸中的耐蚀性不及镍钥合金 。 九 、 不锈钢的耐硫酸腐蚀特性 ? 普通不锈钢通常不用于接触硫酸的设备上 , ? 一? 型不锈钢偶尔被用于室温含很稀的 硫酸的介质中 , 或者是含有氧化 性成份 的稀硫酸溶液中 。 由于 不锈钢在硫酸中耐蚀性不稳定 , 要获得可靠的数据并制成腐蚀 图是比较困难 的 。 在室温浓硫酸中 , 不锈钢具有尚好的耐蚀性 , 但在通常的情况下 , 宁可采用碳钢而不采 用不锈钢 。 除非介质要求防止铁离子污染时 , 或者是在 ? ? !左右硫酸中碳钢不能使用时 , 一 # 一 才能选用不锈钢 。 铬不锈钢 、 铬镍刁诱钢和铬镍相不锈钢相似 , 在室温浓硫酸中具有较好的 耐蚀性 , 随着温度的升高腐蚀率也明显升高 。 在 ;=? 一 材 一 藕 而于下而于下 森 蔽蓄语蔽骊 飞吐崛 8 】 。 8 , , “ , / 8 “ 8 (。 5 , : 】 ; , 口 , ,9: =; ; , 拓 、,9: 一= ; , 一 一处 )% ? % 水冷 奥氏体 一铁素体 月 , 一? ?一 表 一?一?一?一 织 口 能 纵 和 斟 含铜 、 钥 的不锈钢 , 如 价!#! % ; ; ; ; 6 ! 6 八 6 0 6 =2 6 0 6 =0 6 4 4 4 6 “ 6 4 4 4镇 6 4 4 4 6 ! 组组织织热处理理组 织织 口。 , ? /= 6 ?/= 占 6 拓拓少 6 绍绍 “ 6 ! / 一= 和和和和和和和和和和和和和和和和和和和和和和和和和和和和和和和和和和和和和和和和和和和和和和和和和和和和和和和和和 性性能能 !4 、! 水冷 冷奥氏体 一铁素体 体 2 25 5 5! 浓浓度 , 男男 0 4 0 2 4 4 4 4! 温温度 , 0 0 4 4 4 4 ;幼 。 甘侧 翻 十 、 铜合金的耐硫酸腐蚀特性 铜及铜合金在还原性的稀硫酸中是十分稳 定的 , 因为它们具有较氢高得多的电极电位 , 在稀硫酸中就不易发生折氢腐蚀反应 , 这就使 得铜及铜合金在稀硫酸中具有较其他工程合金 好得多的耐蚀性 。 但是铜及铜合金对氧化性杂 声声声声声声声 = = = = = = = = = = = = = 招真曲线 线 一一产灯 灯 = = = 月份 率率 七七七七七七 了 劝砚尹犷 犷 一一 一 一 、 、 江江江一以夕夕 、 , , 、 一一一一一一一一一一一一一 一、 、 不不不不了 尽,0 0 0 0 0 大, 、 、 以以以以以,一! 6 、 、 、 户户户户户户户户 = = = = = = = = = = = = =! ! ! 沸沸沸沸沸真 真 厂厂 曲曲曲曲曲线 、 勺勺勺勺勺勺勺勺勺 、妙 妙8 8 8 ! ! ! 户户户一丫尹户户 片片树树 ! 5 5 5 5 5 夕 , ,】 、 甘甘 厂厂厂厂 片片粉粉 _2/ 2 ? 具有比锡青铜稍好的耐蚀性 。 铝青 银在稀硫酸中使用效果较好 , 这不仅是因为它比较耐磨损腐蚀 , 而且 它对氧化性条件也不如 前面所述铜合金那样敏感 。 图 是含铝? !的铝青铜的等腐蚀图 。 由图可知 , 在# !以下 硫故中 , 即使到沸点 , 铝青铜也有良好的耐蚀性 。 裸白铜在稀硫酸中耐蚀性能 良好 , 特别在中等浓度的沸腾硫酸中耐蚀性能优 良 。 只要介质 中不含氧化性杂质 , 在% %! 以下硫酸中都可使用 。 表 ;= 浓浓度 。 拓拓% % % ?% % % % % %# % % % % ;= 成份4 4 ?拓 ? % 8 ? ?% 3 ” 8 ?( 8 , %” 8 % 8 。 ” 。 。% ? 浅 区域( 玻璃金氟塑料 ? 高硅铸铁 耐酸砖 王 区域 玻璃 炭钢 ),/0. 金 铂 哈 斯特 罗依, 6, 2?: 号合金 6,2? #6 婆 区域) 玻璃 6,2?# 6 6,2?: 号合金 金 铂 耐酸砖 人 区域? 玻璃 一 匕 一 6 6卜舀 , 人 参考 资 料 ), 。4! 。 :吃. ! , 阳# # 9: : 泥 6 % /, 。、 一 55 。? ) . ! 6 ( ) , , ). 71, , ! , 6 6 # 5) . 6 , ) +. 1 , ( ),)。, # (: , !4 6 “金属 的腐蚀 与氧 化 ”, 6 9 6 艾万思著 , 华保定译 , 机械工业出版社 , !年 。 “耐高温 中浓度硫酸腐蚀 材料(1 #/ 合金的研究 ”, 上海材料研究所等 , !年 。 “+ (, !#55 2+ 钢耐高温浓硫酸性能研究 ”, 上海材料研究所等 , !年 。 ! “+ (, !%./#0%)0(1# 耐酸不锈钢的试验研究 , , 上海材料所等 , !毛 “耐腐蚀低合金钢 铜钨锡阶段试验报告 ”, 武汉钢研 所 , ! 年 。 “化工防腐蚀耐腐蚀用钢资料汇编”, 化工防腐蚀技术情报 中心站 , ! 年 。 2 八 &,6?洲& 叨 工 5 拐一 。的 闰 志 。囚 象 一阅一 一 。口。 州舀 工 + ? 一 +日 ,一 一工 山阮 。 ?。妇留 妇 趁 一 ) _ 州留 & 哪国国 的国国&凶闰 国 对对 哪 & ? 山 州的 5 切 &+的 甲 国 ! 国&卜 5 闰哪 叩 娜!山 山 闪!闰 &印 州 工 宫吕 写霉 吕 写踢蕊 黔 出 8食 乌 坎 勺 6 ! 58 8 8 5 ?,?5 5 ,一一! 5二生一8 + 留留 88 8 5 8 8 二一兰8 8全 竺 男拐吕胃鸽刹歇 忍品 岁 昌 月 的 的 6 瑞 、 旧 6 工卜 卜 6 娜工仍 6 的工 6 闪工 踢8东 鹅 蕊 吕雪忍 8鹅 旨 蕊岔 号 已日 望 一 / 杖岔 从 叫 叔 岔 权 言 奚箱维8彭嫂彭堆堆 的=润 的 迈8云三 睿 工阅的 4 ! 冬 呻者 留 7 & 犁斌 翅塑早丰 俄 苗留 出 完 二 瑚喇# 6 坎 俗非 叻# 6 的 伞 占 二 留留 !留 寡器 东 喻凶 6 凶 侣 逻朗 8留 曾与 二 # 的=喻工哪# 6 对 补 乏侣 8留 名霭招霭 馨 8 侣 侣 8忍 吕 侣花创 ? &喇 群 的 6 眨畏 6 ! 喻 6 ! # 凶、 的 6 # # 妞 心 曾出 吕 6