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      “高氯煤”氣化爐采用耐氯離子腐蝕的鋼材

      2019-4-13 17:03:15      點擊:
      中國運載火箭技術研究院(以下簡稱“火箭院”)所屬的航天長征化學工程股份有限公司(以下簡稱“航天工程公司”)設備室研發團隊,研制出了使用某型號特種不銹鋼耐蝕材料的新型“高氯煤”氣化爐。它填補了氣化爐材料領域的研究空白,打破了國外壟斷。

      圖(1)高氯煤氣化航天爐
      △“航天爐”
        新疆烏魯木齊周邊是煤化工集中區域,由于當地準東礦區出產的煤中氯離子含量高,這里產的煤被稱為“高氯煤”。該種煤對氣化爐及其它設備的腐蝕性強,當地各化工園區只能使用配煤摻燒,或者直接棄用。這無疑增加了原料成本,不利于原料煤的本地化。
        航天工程公司設備室主任王守杰向記者介紹,自2013年5月起,火箭院航天工程公司的設備研發團隊就開展了對“高氯煤”的攻堅研究。在4年的研發過程中,他們比對了各種可用于氣化爐耐氯離子腐蝕的鋼材,最終選用了某型號特種不銹鋼。
        為了將該型號特種不銹鋼應用在氣化爐中,研發團隊展開了氣化爐制造工藝的研究。該型號特種不銹鋼在高溫時,會析出碳、氮化合物和σ中間相,導致了它的耐氯離子腐蝕性能大大降低,遠低于其供貨狀態的耐蝕性能。研發團隊經多次試驗后,最終確定了在650℃以下進行爆炸復合后熱處理和焊后熱處理的方案,這既能保證該型號特種不銹鋼耐蝕性能特點,又能滿足基層Cr-Mo鋼的機械性能,最終制造出理想的耐氯離子腐蝕的氣化爐。
        王守杰說,氣化爐常用的耐氯離子腐蝕材料——鎳基合金,價格高昂,航天工程公司確定的特種不銹鋼進口價格相較于鎳基合金大幅降低,使氣化爐制造總成本降低300余萬元。

      圖(2)項目全稱:新疆中能萬源煤化工有限公司40萬噸/年合成氨60萬噸/年尿素項目(一期工程)
        王守杰介紹,目前,采用該型號特種不銹鋼的氣化爐已經應用在“高氯煤”地區,解決了當地“高氯煤”本地化的問題,打破了國外產品的壟斷。
        研發團隊從2015年選材方案確定后進行了深入研究和探索,通過試驗確定不同氯離子濃度下各種材料的耐蝕數據,并總結形成了不同氯離子濃度下各種材料耐蝕性能的數據庫,現已制定了對耐氯離子材料選型的指導方案,將可為更多“高氯煤”地區的煤化工企業服務。
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