冶金におけるチタン

重要性

今日のところ、チタンの使用量において冶金産業は依然として圧倒的なリーダーです。そこでは、非標準的な設備が製造および使用されることが多いです。チタン合金は、腐食耐性や比強度といった性質において、ステンレス酸耐性鋼を超えています。

非鉄冶金

チタン自身も非鉄冶金の産物であり、この分野での技術進歩と高品質な金属の生産に寄与しています。数多くの研究の結果、非鉄冶金におけるチタンの使用が製品の品質向上、生産性の向上、自動化の促進をもたらすことが証明されています。チタンからは、大型の重要な設備を製造することができます。例えば、ナトリウムやカリウム、マグネシウムの溶液を輸送するための鋳鉄や鋼製ポンプをチタン製に交換することで、損失が2.5倍減少し、ポンプの耐用年数が15〜20倍増加しました。非鉄冶金におけるチタン合金の使用により、企業は設備の信頼性と耐用年数の向上、製品の品質向上、運用コストの削減を通じて実質的な経済的利点を得ることができます。チタン設備はチタン-マグネシウムおよびニッケル-コバルト産業の企業に広く普及しています。また、最近では、銅の製造にもチタンが積極的に導入され始めました。そして、非鉄金属の加工企業やタングステン、水銀、亜鉛、カドミウム、スズ、鉛、アルミニウム、金などの貴金属の製造企業においても、チタンは認知を獲得し始めています。

結論

今日のところ、非鉄冶金（ニッケル-コバルト産業を除く）では、チタンの導入の最初の段階が行われており、通常は主要な技術プロセスに特に影響を及ぼさない補助設備の交換が行われています。次の段階では、全体の作業場の主要設備の製造にチタンが使用される予定です。これにより、チタン合金の利点が最大限に発揮されることになり、旧技術プロセスの強化と新たでより効率的なプロセスの構築が計画されています。このような場合、新しい設備の導入による経済的な利益が増大します。

ブラックメタル業界

ステンレス鋼と比較して、チタンはコークス化学、冶金、製鋼、フェロアロイ製造工場の過酷な環境において有利です。チタンの使用により、設備の耐用年数が延び、既存の技術プロセスが強化され、新しいプロセスが導入され、腐食の影響を受けない高品質な製品が生産されます。

コークス化学分野

ここでは、管路や装置の耐用年数を急激に短縮するいくつかの腐食性のガスやアルカリ、酸が使用されています。重要でない装置であっても故障すると、全ての技術ラインの稼働を停止させる必要があります。チタン合金の腐食耐性はコークス化学製造に最適で、多成分の腐食性環境での耐性は高合金ステンレス鋼と比較して優れています。例えば、マトリックス溶液中での合金VT1-1の耐性は、鋼Х18Н10Тの耐性を数十倍上回り、チタン合金の装置表面は均一に腐食されますが、ステンレス鋼を使用する場合は集中的な点腐食になります。ザポロージエコークス化学工場での結晶器、管路、ポンプおよびその他のチタン合金製設備の使用は、より安価でありながら腐食耐性の低い材料のチタンへの交換が経済的に理にかなっていることを示しました。同じ工場のサルファート部門で、ザポロージエチタンマグネシウムコンビナートで製造されたチタンポンプТН-70は優れた耐性を示し、それらは6か月間修理なしで稼働しましたが、同条件での鋳鉄製ポンプは2か月しか持ちませんでした。

腐食耐性

チタンで製造するのに最適なのは、遠心分離機、循環ポット、管路、気泡傘、サチュレータなどの捕集部門の設備です。研究結果によれば、この金属の年間腐食速度は0.002〜0.03mmです。硫化水素溶液、シアン化水素、15%のフェノール溶液、10% NaOH、アンモニアの温度100〜140°Cでの腐食速度は年間0.5mm未満です。このようなデータを考慮すると、ピリジンベースのコンデンサーや中和塔は5〜15年間使用され、炭素鋼製の現在のスクラバーは1〜1.5年しか持ちません。

スケール除去

ほとんどの金物、管製造、冶金、鋼線ケーブル、圧延工場には、金属表面からスケールを除去するための酸洗いセクションがあります。通常、設備には酸耐性レンガで裏打ちまたはゴムで覆った炭素鋼が使われますが、これでは長期間の使用は保証できません。設備の耐用年数は3年を超えることはありません。これは、ステンレス鋼や使用されている他の材料の低い機械的特性と不十分な腐食耐性によります。特に溶接部においては、高合金ステンレス鋼でさえ点腐食が見られます。

推奨事項

チタン研究所の専門家はザポロージェスタル工場で一連の試験を実施し、通気システムの配管、廃酸溶液の排水、酸洗いセクションの他の装置の製造にチタンを推奨しました。廃酸溶液の排水のチタン配管は腐食の痕跡なく約1年間使用されており、ポリマーコーティングされた炭素鋼配管は1.5〜3ヶ月で使用不能になります。チタン配管の設置には多大なコストがかかりますが、この選択は明らかな経済効果を生み出します。この配管は多年にわたり使用でき、廃酸溶液による年間腐食速度は0.01〜0.05mmを超えません。

チタン製換気システム

ゴムを張った鋼製の排気フード、換気管、ダクトは極めて短命です。フランジ接合部に迅速に漏れが発生し、最終的に管路自体や建物や構造物の基盤が破壊されます。換気システム全体をチタンで製造すると、運用コストが大幅に削減され、耐用年数が延び、作業環境が改善されます。酸洗い蒸気の雰囲気では、チタンの年間腐食速度は0.002〜0.006mmです。比較すると、酸洗い溶液の蒸気中では、ステンレス鋼Х18H10TまたはХ21H5Tは0.5〜0.9mmの速度で点腐食を受けます。

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