一種提高汽輪機6082鋁板TiO2品位

 由該所副所長、高級工程師孫朝暉等研究的一種提高鈦渣TiO2品位的方法”最近獲得國家知識產權局頒發(fā)的發(fā)明專利證書。據悉，汽輪機6082鋁板 筆者日前從攀鋼鋼研院釩鈦所獲悉。這項比國外同類專利技術具有環(huán)保、高效等優(yōu)點的專利技術，即將在適合沸騰氯化鈦白高品質鈦原料的產業(yè)化示范工廠中得到具體應用。鈦白(即二氧化鈦，分子式為“TiO2現代工業(yè)、農業(yè)、國防和科學技術領域應用最為廣泛的一種白色顏料。

 v如何提高包括鈦渣在內的鈦白生產原料的品質(品位)以增加氯化法鈦白的產量，減少硫酸法鈦白的生產或減輕其生產中的環(huán)境污染等缺陷，已成為世界鈦白工業(yè)發(fā)展的大趨勢，也是國在這方面縮短與發(fā)達國家巨大差距的重大課題。因此在提高鈦原料品質的研究方面，經過國內外專家學者長期嘔心瀝血的努力，已經取得了豐碩的成果。如通過專利查詢了解到某發(fā)達國家擁有5項發(fā)明專利，可以獲得高品質的鈦渣或是制造氯化法鈦白的理想原料—人造金紅石。然而，這些專利也有明顯的缺點，如：用氯氣、蘇打和氧化鈉混合焙燒鈦渣，環(huán)境污染大且氧化焙燒時間長;高溫高壓下酸解浸出，能源利用率低，工人勞動強度大等。攀鋼發(fā)明專利“一種提高鈦渣TiO2品位的方法”主要特點是除了能夠顯著提高鈦渣TiO2品位外，還能大幅度降低有害雜質—氧化鈣和氧化鎂的含量，同時保持物料的原始粒徑不變，因此其產品是氯化法鈦白的上等原料。該專利技術在多次實驗室試驗中取得的良好效果表明，與上述國外專利比較，第一，不添加任何其它物質(添加劑)情況下，對鈦渣進行氣固流態(tài)化氧化焙燒和還原焙燒來達到物料改性目的以氧氣或空氣為氧化劑，以焦爐煤氣為還原劑，因此對環(huán)境的污染很小。第二，對鈦渣浸出的壓力較低，有利于能源利用率的提高和工人勞動強度的減輕。第三，工藝流程較短，鈦渣品質高，完全能夠滿足沸騰氯化法鈦白對鈦原料的要求。汽輪機6082鋁板低壓末級的輸出功率約占機組總輸出功率的10%左右，因此低壓末級的性能穩(wěn)定尤為重要。但是汽輪機6082鋁板大修過程中發(fā)現，汽缸的低壓部分和轉子的末幾級葉片都存在嚴重的腐蝕現象。

汽缸的高壓部分除出現少量積鹽以外，并沒有出現低壓部分的現象。1腐蝕原因 1.1水沖蝕。汽輪機6082鋁板在低負荷運行時，16mn無縫鋼管低壓末幾級的工況較其他級變化*隨著機組功率的增大，低壓級組子午流道擴張角增大，葉高增加，當其相對設計工況的容積流量急劇減少時，會使流場參數發(fā)生很大變化。末級長葉片在小容積流量、真空工況運行，葉片底部會有較大的反動度，對設計不妥的動葉片下半部造成大范圍的回流區(qū)。負荷越低，回流區(qū)越大。啟動和并網初始，回流范圍甚至擴大到整個排汽缸。而且大功率凝汽式汽輪機6082鋁板的末級排汽濕度總是比較大，因此末級動葉后汽流中攜帶大量水滴，回流的蒸汽攜帶水滴沖擊在高速旋轉的動葉下半部形成水沖蝕。1.2酸腐蝕。汽輪機6082鋁板酸腐蝕是由于蒸汽中的酸性物質在汽輪機6082鋁板低壓缸初凝區(qū)汽—液兩相間，優(yōu)先分配在初凝水中。由于給水堿化劑是氨，分配系數較大，主要存在汽相，而酸性物質在初凝水中濃縮，pH值降低，導致對酸性物質比較敏感的鑄鐵、鋼件的腐蝕。當主蒸汽經過高壓缸做功后進入低壓缸(特別是末幾級葉片)由于蒸汽的擴容和溫度壓力的降低，蒸汽將變成飽和蒸汽甚至是濕蒸汽。低壓缸的干濕蒸汽轉換區(qū)(威爾遜線區(qū))由于蒸汽凝結形成凝結水，從而使蒸汽中的雜質在此區(qū)域內汽液兩相重新分配。由于氨的分配系數大，原來維持蒸汽pH值的氨絕大多數留在汽相中，這時水相的pH值就很低。當蒸汽的pH值為9左右時，水相的pH值為78*時為6左右。此時若有空氣漏入汽輪機6082鋁板或者含氧量超標會加劇酸性腐蝕。1.3氧腐蝕。金屬的氧腐蝕一般與下列因素有關：溶解氧、pH值、水溫、水質、熱負荷和水流速度等。其中溶解氧和pH值是*重要的影響腐蝕的因素。金屬氧腐蝕是屬于電化學腐蝕，原理是金屬壁的氧化鐵保護膜因水質惡化和熱力等因素部分被破壞，露出的鋼表面水和保護膜表面之間形成局部電池。鐵從陽極析出，形成腐蝕。鋼的氧腐蝕特征是被腐蝕的表面形成許多大小不一的鼓包。鼓包表面的顏色可能從黃褐色到磚紅色。表層下的腐蝕產物是黑色粉末狀。如果清除這些黑色粉末會看到金屬表面上的腐蝕坑。形成腐蝕坑的主要原因是腐蝕產物膜下形成缺氧的活化陽極區(qū)，外部富氧陰極區(qū)，構成電池，形成電化學腐蝕。汽輪機6082鋁板汽缸氧腐蝕主要是由于在備用或者檢修過程中停機保護措施執(zhí)行不好，使得空氣漏入汽缸中。另外，機組運行過程中，有空氣漏入汽缸也會產生氧腐蝕。