无缝钛管知识
2019-03-18 08:36:58
无缝钛管采用挤压工艺制成,焊接钛管采用板材卷曲后焊接而成。一般无缝钛管壁厚比较小,口径也比较小。 钛管titanium tube 执行标准:ASTM B337 ,ASTM B338 ,ASTM B338 B861 无缝钛管: 直径:O.D 6-108mm 壁厚:0.5-8mm 长度:最长15000mm 焊接钛管: 直径:O.D100- 610mm 无缝钛管知识壁厚:2-6mm 只要焊接工艺过关,在使用上没有太大区别。 镀锌钢管:为提高钢管的耐腐蚀性能,对一般钢管(黑管)进行镀锌。镀锌钢管分热镀锌和电钢锌两种,热镀锌镀锌层厚,电镀锌成本低。 吹氧焊管:用作炼钢吹氧用管,一般用小口径的焊接钢管,规格由3/8寸-2寸八种。用08、10、15、20或Q195-Q235钢带制成。为防蚀,有的进行渗铝处理。 电线套管:也是普通碳素钢电焊钢管,用在混凝土及各种结构配电工程,常用的公称直径从13-76mm。电线套套管壁较薄,大多进行涂层或镀锌后使用,要求进行冷弯试验。 公制焊管:规格用无缝管形式,用外径*壁厚毫米表示的焊接钢管,用普通碳素钢、优质碳素钢或普能低合金钢的热带、冷带焊接,或用热带焊接后再经冷拨方法制成。公制焊管分普能和薄壁、普通用作结构件,如传动轴,或输送流体,薄壁用来生产家具、灯具等,要保证钢管强度和弯曲试验。 托辊管:用于带式输送机托辊电焊钢管,一般用Q215、Q235A、B钢及20钢制造,直径63.5-219.0mm。对管弯曲度、端面要与中心线垂直、椭圆度有一定要求,一般进行水压和压扁试验。 变压器管:用于制造变压器散热管和其它热交换器,采用普通碳素钢制造,要求进行压扁、扩口、弯曲、液压试验。钢管以定尺或倍尺交货,对钢管弯曲度有一定要求。 异型管:由普通碳结结构钢及16Mn等钢带焊制的方形管、矩形管、帽形管、空胶钢门窗用钢管,主要用作农机构件、钢窗门等。 电焊薄壁管:主要用来制作家具、玩具、灯具等。近年来不锈钢带制作的薄壁管应用很广,高级家具、装饰、栏栅等。 螺旋焊管:是将低碳碳素结构钢或低合金结构钢钢带按一定的螺旋线的角度(叫成型角)卷成管坯,然后将管缝焊接起来制成,它可以用较窄的带钢生产大直径的钢管。螺旋焊管主要用于石油、天然气的输送管线,其规格用外径*壁厚表示。螺旋焊管有单面焊的和双面焊的,焊管应保证水压试验、焊缝的抗拉强度和冷弯性能要符合规定。
毛细紫铜管
2017-06-06 17:50:10
毛细紫铜管是紫铜管众多种类中的一种。紫铜管又称铜管。
有色金属
管一种。是压制的和拉制的无缝管。 重量较轻,导热性好,低温强度高。常用于制造换热设备(如冷凝器等)。也用于制氧设备中装配低温管路。直径小的铜管常用于输送有压力的液体(如润滑系统、油压系统等)和用作仪表的测压管等。 铜管具备坚固、耐腐蚀的特性,而成为现代承包商在所有住宅商品房的自来水管道、供热、制冷管道安装的首选。毛细紫铜管的性质: 1、毛细紫铜管是经济的。 由于铜管容易加工和连接,使其在安装时,可以节省材料和总费用,稳定性可可靠性,可省去维修。2、毛细紫铜管是轻便的。 对相同内径的绞螺纹管而言,铜管不需要黑色
金属
的厚度。当安装时,铜管的输送费用更小,维护更容 易,占用空间更小。3、毛细紫铜管是可以改变形状的。 因为铜管可以弯曲、变形,它常常可以做成弯头和接头,光滑的弯曲允许铜管以任何角度折弯。4、毛细紫铜管是易连接的。5、毛细紫铜管是安全的。 不渗漏、不助燃、不产生有毒气体、耐腐蚀。 毛细紫铜管质地坚硬,不易腐蚀,且耐高温、耐高压,可在多种环境中使用。与此相比,许多其他管材的缺点显而易见,比如过去住宅中多用的镀锌钢管,极易锈蚀,使用时间不长就会出现自来水发黄、水流变小等问题。还有些材料在高温下的强度会迅速降低,用于热水管时会产生不安全隐患,而铜的熔点高达摄氏1083度,热水系统的温度对铜管微不足道。 考古学家在埃及金字塔内发现了距今4500年前的铜水管,至今还能使用。 毛细紫铜管的重量计算公式,紫铜就是纯铜: 纯铜呈紫红色,又称紫铜。纯铜密度为8.96,熔点为1083℃, 毛细紫铜管的质量计算如下:G=8.96πδ(D-δ)/1000 G:质量kg δ:管壁厚mm D:管直径mm 适宜制造紫铜管铜材的牌号为T1、T2。 T1的化学成份 Cu+Ag99.95%,P0.001%,Bi0.001%,Sb0.002%,As0.002%,Fe0.005%,Ni0.002%,Pb0.003%,Sn0.002%,S0.005%,Zn0.005%,O0.02%。 T2的化学成份 Cu+Ag99.95%,Bi0.001%,Sb0.002%,As0.002%,Fe0.005%,Pb0.005%,S0.005%。 导热率(λ)384/W·(m·K)-1 比热熔(C) 0.394/kj·(kg·K)-1想要了解更多关于毛细紫铜管的信息,请继续浏览上海
有色
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紫铜毛细管
2017-06-06 17:50:10
紫铜毛细管是紫铜管众多种类中的一种。紫铜管又称铜管。
有色金属
管一种。是压制的和拉制的无缝管。 重量较轻,导热性好,低温强度高。常用于制造换热设备(如冷凝器等)。也用于制氧设备中装配低温管路。直径小的铜管常用于输送有压力的液体(如润滑系统、油压系统等)和用作仪表的测压管等。 铜管具备坚固、耐腐蚀的特性,而成为现代承包商在所有住宅商品房的自来水管道、供热、制冷管道安装的首选。紫铜毛细管的性质: 1、紫铜毛细管是经济的。 由于铜管容易加工和连接,使其在安装时,可以节省材料和总费用,稳定性可可靠性,可省去维修。2、紫铜毛细管是轻便的。 对相同内径的绞螺纹管而言,铜管不需要黑色
金属
的厚度。当安装时,铜管的输送费用更小,维护更容 易,占用空间更小。3、紫铜毛细管是可以改变形状的。 因为铜管可以弯曲、变形,它常常可以做成弯头和接头,光滑的弯曲允许铜管以任何角度折弯。4、紫铜毛细管是易连接的。5、紫铜毛细管是安全的。 不渗漏、不助燃、不产生有毒气体、耐腐蚀。 紫铜毛细管质地坚硬,不易腐蚀,且耐高温、耐高压,可在多种环境中使用。与此相比,许多其他管材的缺点显而易见,比如过去住宅中多用的镀锌钢管,极易锈蚀,使用时间不长就会出现自来水发黄、水流变小等问题。还有些材料在高温下的强度会迅速降低,用于热水管时会产生不安全隐患,而铜的熔点高达摄氏1083度,热水系统的温度对铜管微不足道。 考古学家在埃及金字塔内发现了距今4500年前的铜水管,至今还能使用。 紫铜毛细管的重量计算公式,紫铜就是纯铜: 纯铜呈紫红色,又称紫铜。纯铜密度为8.96,熔点为1083℃, 紫铜毛细管的质量计算如下:G=8.96πδ(D-δ)/1000 G:质量kg δ:管壁厚mm D:管直径mm 适宜制造紫铜管铜材的牌号为T1、T2。 T1的化学成份 Cu+Ag99.95%,P0.001%,Bi0.001%,Sb0.002%,As0.002%,Fe0.005%,Ni0.002%,Pb0.003%,Sn0.002%,S0.005%,Zn0.005%,O0.02%。 T2的化学成份 Cu+Ag99.95%,Bi0.001%,Sb0.002%,As0.002%,Fe0.005%,Pb0.005%,S0.005%。 导热率(λ)384/W·(m·K)-1 比热熔(C) 0.394/kj·(kg·K)-1想要了解更多关于紫铜毛细管的信息,请继续浏览上海
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无缝钛管是什么
2019-03-15 09:13:19
钛管质量轻,强度高,机械性能优越。广泛应用于热交换设备,如列管式换热器、盘管式换热器、蛇形管式换热器、冷凝器、蒸发器和输送管道等。 钛管按照使用要求和性能的不同执行两个国家标准:GB/T3624-1995 GB/T3625-1995。 供应牌号:TA0,TA1,TA2,TA9,TA10 BT1-00,BT1-0 Gr1,Gr2 供应规格:直径 φ4~114mm 壁厚 δ0.2~4.5mm 长度 15m以内 无缝钛管采用挤压工艺制成,焊接钛管采用板材卷曲后焊接而成。一般无缝钛管壁厚比较小,口径也比较小。 1.无缝钛管,钛管titanium tube。强度高。钛合金具有很高的强度,其抗拉强度为686—1176MPa,而密度仅为钢的60%左右,所以比强度很高。
2.无缝钛管硬度较高。钛合金(退火态)的硬度HRC为32—38。
3.无缝钛管弹性模量低。钛合金(退火态)的弹性模量为1.078×10-1.176×10MPa,约为钢和不锈钢的一半。执行标准:ASTM B337 ,ASTM B338 ,ASTM B338 B861
无缝钛管:
直径:O.D 6-108mm
壁厚:0.5-8mm
长度:最长15000mm
4.高温和低温性能优良。无缝钛管在高温下,钛合金仍能保持良好的机械性能,其耐热性远高于铝合金,且工作温度范围较宽,目前新型耐热钛合金的工作温度可达550—600℃;在低温下,钛合金的强度反而比在常温时增加,且具有良好的韧性,低温钛合金在-253℃时还能保持良好的韧性。
5.无缝钛管抗腐蚀性强。钛在550℃以下的空气中,表面会迅速形成薄而致密的氧化钛膜,故在大气、海水、硝酸和硫酸等氧化性介质及强碱中,其耐蚀性优于大多数不锈钢。
H65黄铜毛细管
2017-06-06 17:50:02
H65黄铜毛细管品名:H65黄铜管、H65黄铜毛细管、无铅H65黄铜管 材料名称:普通黄铜毛细管(半硬,) 牌号:H65 标准:GB/T 1531-1994 1、特性及适用范围: 有极为良好的塑性(是黄铜中最佳者)和较高的强度,可切削加工性能好,易焊接,对一般腐蚀非常安定,但易产生腐蚀开裂。为普通黄铜中应用最为广泛的一个品种。 2、化学成份: 铜 Cu :63.5-66.2 锌 Zn:余量 铅 Pb:≤0.03 铅 Pb:≤0.03 硼 P:≤0.01 铁 Fe:≤0.10 铍 Sb :≤0.005 铋 Bi:≤0.002 注:≤0.3(杂质)3、力学性能: 抗拉强度:≥345 伸长率:≥30 注 :管材的室温纵向拉伸力学性能
钛管在发电站上应用所要解决的三个问题
2019-01-25 10:18:50
经过很多的实验和运用实例都证明,在电站凝汽器上用钛管,在技术上和经济上都具有很大的优越性,从经济视点来看,以日本1983年一台1000Mw凝汽器的核电机组用管材(大约需求5万根凝汽器管)报价为例,依照凝汽器的运用时间为40年计,铝黄铜管均匀年走漏lO根,钛管在40年内无走漏。下面讲一下钛管在发电站上运用所要处理的三个问题:
1.腐蚀问题
沿海电站的凝气器用海水做冷却水.因为海水中含有很多的泥沙、悬浮物质、海洋生物和各种腐蚀性物质.在海水与河水替换改变的淡咸水中的状况更为严重.传统运用的铜台金管发作腐蚀方法有:全面腐蚀(均匀腐蚀)、溃蚀、冲蚀和应力腐蚀等.因为钛具有优异的耐腐蚀功能,所以钛管凝气器因腐蚀而形成的海水走漏事端已被根绝,可是,因为钛管的耐蚀功能好,不象铜合金管那样在表面发作一种含毒物质.故在钛管内壁上就简单有海生物附着,然后影响传热作用,所以就必须有相应的清洗设备.
2.吸氢问题
虽然钛材表面具有细密的钝化膜,在许多强腐蚀介质中十分耐腐蚀,可是因为钛与氢的亲合力很大.十分简单吸氢.在常温时就发作,高温时(如100℃)吸氢敏捷.氢在钛中的固熔限很小(约为20ppm),超越定量就会在钛表面上分出氢化物(TtH2).跟着表面TiH2的增多,钛的冲击值和延伸率敏捷下降【4J.此外.在旧机组改造时,因为管板是铜合金,冷凝管用钛,这就需求选用阴极维护设备以防止电化学腐蚀如日立公司发电厂凝气器选用海水冷却,用钛列管与铜合金板组成电偶,当维护电位低于一0.75 v(ScE)时使出口的钛管端吸氢,运用一年氢含量到达650 ppm;假如电位选用一05~O.75 v(scE),在常温下钛不会发作吸氢”
3.轰动问题
因为钛管的耐蚀性好.钛制凝汽器不会因为腐蚀而发作走漏损坏.但钛管却或许因为振荡而形成损坏.要防止钛管的振荡问题,在制作垒钛凝汽器时,就要断定习惯的隔板距离;在改造老机组时,则要考察本来的隔板距离是否适用钛管.
钛在海水淡化设备上的应用
2019-02-15 14:21:24
淡水约占地球水资源的3%,经过海水淡化获取新的淡水资源是往后国际用水的一大趋势.现在,海水淡化已成为像中东这样的水资源缺少区域获取水源的首要方法.1、国际海水淡化情况 至1993年,国际各国在5738个区域的海水淡化设备共有9014台,总容量为1.624X107m3/d,仅中东区域总容量就达8.91*106m3/d,占55%,美国为2.37*106m3/d,占重5%。 早在50年代,就已选用海水淡化方法出产淡水.海水淡化的首要方法有: ①蒸腾法:多级闪蒸法、单级闪蒸法,立式多效法、横式多效法、浸管法、蒸气紧缩法; ②:电透析法、逆渗透法; ③复合法。 其间,蒸腾法占60%,逆渗透法占33%,电透析法占5.5%。表1为日本国内首要运用的海水淡化法及其有用份额。 表1 日本国内首要的海水淡化法及其有用份额 饮用水 工业用水 逆渗透法 42% 56% 电透析法 37% 18% 蒸腾法 21% 26%
2 钛在海水淡化设备中的运用2.1海水淡化设备中的导热管 原海水淡化设备导热管首要用铜合金管,因为铜合金管存在许多缺乏,现已被可靠性高且免于维护的钛管所替代. (1)钛管的壁厚 导热管壁厚由运用条件,管板材料、扩管作业的施工才能、管端的焊接技能等来决议,因为导热管直径小,对强度要求不高,因而实践运用中选用壁厚较薄的管材,一般,铜合金管等壁厚为0.9mm-1.2mm;用钛管替代,在腐蚀性小的当地,可用壁厚为0.3mm的薄壁焊管。 2)钛管的导热性 因为导热管的原料不同,热导率也不同,如钛为17W/(m•k),铝黄铜为lOOW/(m•k),90/10白铜为47W(m•k),70/30白铜为29W/(m•k),因而,可经过壁厚的改变操控导热管的导热作用。在以上材料中,钛的热导率最小.如运用薄壁钛焊管,导热性尽管比铝黄铜差,但与90/10白铜适当,比70/30白铜的要好。 (3)钛管的经济性 钛管的单位质量报价比铜合金贵2—6倍,但从性价比上考虑,钛管报价可与铜合金管抗衡,因为钛的密度低,壁厚相一起,平等长度的钛管质量仅仅铜合金管的50%,当钛管壁厚为铜合金管的50%时,相同传热面积的钛管质量仅为铜合金管的1/4.按现在的报价水平,选用薄壁钛焊管的全体报价与铝铜管相同,比白铜管还廉价.可见,钛管在报价方面是有竞争力的。2.2日本薄壁钛焊管的开发和运用 钛带轧制技能的开发成功成为钛焊管批量出产的根底。60年代,在法烧碱电解出产中,日本选用了钛丝;90年代初,为避免污染,对烧碱出产工艺进行了改善,跟着隔阂法的选用,700多吨的钛带得以运用,以此为关键,日本研讨开发了连续出产热轧和冷轧钛带卷的技能,建立了海水淡化和电站冷凝器钛薄壁焊管用的带卷的批量出产系统,相应开发了薄壁焊管的出产技能。 日立,三菱及东芝出产的电站冷凝器,运用了厚0.5mm的钛焊管,三菱、川崎、日立,三井以及神户制钢等公司出产的海水淡化设备,运用了厚0.5mm-0.7mm的钛焊管。[next] 以电站运用为主,钛焊管作为海水淡化、炼铁、船只、粹、化工等范畴的传热管已广泛运用。到1983年,在16年的时间里,日本出产了用于国际各地海水淡化设备的薄壁钛焊管4038t,至今未发作因海水腐蚀而损坏的现象。 (1)通风凝结器和喷发压气机 日本真实的海水淡化设备是1967年由松岛碳矿株式会社建成的2650t/d海水淡化设备。该设备的通风凝结器及喷发压气机的传热管和管板,因为受海水中Br-的腐蚀,不能用铜合金,换用钛后,没发作过因腐蚀导致的毛病。 (2)热放出部冷凝器 多级闪蒸冷凝器是将海水作冷却水,冷却各级闪速室发作的水蒸气,因为海水常混有泥沙、海生物,它们在传热管内及管端附着,腐蚀铜合金管。因而,现在简直一切的MSF型海水淡化设备的传热冷凝器上都运用了钛管。特别是为了死海水中的细菌,不得不注入氧时,更需运用耐蚀性好的钛管。 (3)热收回部冷凝器 热收回部冷凝器传热面积较大,因为经济原因,现一般运用铜合金管,仅在特殊场合运用钛管,如含有或等污染物的介质对铜合金的腐蚀剧烈。1977年,向德国出口的3600t/d的MSF型淡化设备,因为它是的附属设备,不能用铜合金,而选用了钛;因为硫化氧的腐蚀,秘鲁的3120t/dMSP型淡化设备,运用1年后铝黄铜管就发作了腐蚀,最终将悉数传热管换成了钛管。 据报道,日产百吨的海水淡化设备用钛管达6万根.从1967年至1994年,在近30年的时间里,共出产了52套原于能级火力发电用冷凝器和7套海水淡化设备,合计运用钛焊管11000t。3、运用时应留意的问题 (1)电偶腐蚀 钛在海水中电位较正,与其它金属触摸时,可促进其它金属的腐蚀。避免方法有传热管和管板均选用钛,或用献身阳极的方法。80℃以上,为避免吸氢,运用Fe-90%Ni合金作献身阳极;80℃以下,运用涂层或胶衬钢板。 (2)空隙腐蚀 钛管选用扩管法安装在钛管板上,在100℃,pH值为8的海水中可发作空隙腐蚀.但实践水室中运用了铜合金,即便海水温度到达120℃,也不会发作空隙腐蚀。在实际中,为了进步设备的可靠性,在100℃以上运用时多选用管端焊接来避免空隙腐蚀。 (3)吸氢 在80℃以上的海水中;钛有或许吸氢;施加阴极维护时,过维护时会引起吸氢。如选用Fe-9%Nq合金作献身阳极板时,不会发作钛吸氢. (4)振荡 因为钛管壁薄,在替换铜合金管时,还应留意管振荡引起的损坏。可选用比铜合金管的管支撑板距离小的方法来处理这一问题。
钛制热交换器在精炼设备中的应用
2019-02-18 10:47:01
在原油提炼过程中,原油脱盐后,一些残留的盐会水解成HCl,HCl蒸气抵达冷凝器中冷凝后,与水构成,这种酸部分被或胺中和构成相同具有腐蚀性的铵盐或胺盐。因在HCl,NH4Cl,NH4HS中的耐蚀性好,多年来钛及钛合金已成功地用于粹设备中,首要用作常压原油蒸馏塔冷凝器管组,其牢靠性远高于碳钢;还可用作壳式热交换器、管式热交换器、空气冷却器及压力容器等。 Gr.2(相当于TA1)用作常压原油蒸馏塔冷凝器已达25年之久,其运用温度不能超过121℃。还可用于石油催化裂化设备、延时焦化设备、酸性溶液汽提塔,此刻适合的运用温度为99℃-121℃。Gr.12(相当于TA10)用作常压原油蒸馏塔冷凝器时运用温度不低于171℃,并可防止构成固态盐,但此刻应挑选适合的水质洗涤剂和胺中和剂。新近用于精粹设备的Gr.16(Ti—0.04-0.08Pd)的运用温度高达177℃。 碳钢结构(如挡板、衔接杆等)的腐蚀可使钛制管组过早地失效,因而管板和管组结构用材须适宜,625合金、825合金、20Cb-3、400合金、乃至316L不锈钢可用作结构。选用壁厚为0.89mm的薄壁钛管时,挡板距离应尽或许小,以防钛管振荡而使管组过早疲惫失效。为操控pH值和维护热交换器壳体、冷凝管、上储存塔,通常在冷凝器内参加专用的水溶的或其它载体的中和胺,但对钛冷凝器尽量防止参加或胺构成高熔点的固态氯盐。 下面是钛在原油提炼设备中的详细运用状况。 1972年,常压原油蒸馏塔冷凝器/水冷热交换器中选用Gr.12钛管替换短碳钢管。钛管组在温度低于127℃的环境下运用长达25年以上无任何问题呈现。 1973年,初次选用Gr.2配备原油蒸馏塔冷凝器/热交换器(运用温度为167℃)。运用不到一个月,呈现渗漏现象,后改用Gr.12管组。Gr.12管组在这种恶劣的高温环境下已执役15年。 1994年为代替1年~2年即失效的碳钢管组,选用Gr.12和400合金组成两个常压原油蒸馏塔冷凝器/热交换器,进口温度分别为165℃和146℃。1998年第二个热交换器(方位较低的)呈现渗漏,与挡板触摸的管外壁决裂,远离挡板的管外壁上有涣散的坑蚀点。在管组和挡板缝隙处存在腐蚀性很高的氯化胺盐,置于这种“干”氯化胺盐中的Gr.7(相当于TA9),Gr.12,Gr.16极易被腐蚀,参加少量的水(1%)可有用地使钛合金处于钝态。 液体催化裂化设备、延时焦化设备分馏塔上冷凝器液流内含有高浓度的NH3和H2S,并含有少量的HCN,HCl,SO2和CO2。1992年选用Gr.2管组配备了液态残余催化裂化设备分馏塔上冷凝器。水质洗涤剂将馏分蒸气温度由138℃降102℃,Gr.2管组的运用作用杰出。 1996年将Gr.12拼装于分馏塔塔顶冷凝器,温度为141℃。冷凝物含有4%的NH4HS和0.012%的。冷凝器作业牢靠。 选用汽提塔可去除H2S和NH3。汽提塔冷凝器内含30%~40%的NH4HS,还有少量的氯化物、及其它腐蚀性物质。钛可用作冷凝管组,由于钛是少量几种可有用抗高浓度NH4HS腐蚀的材料之一。 1995年,为处理来自炼焦厂、石油氢化处理厂的酸性排出物,在汽提塔塔顶安装了空气冷却管组(Gr.2)和顶盖箱。注入的蒸气温度不能超过118℃。冷凝物残留有15%左右的NH4HS,0.0030%~0.0035%的氯化物,0.0035%~0.0050%的。该设备至今接连作业杰出。 1971年,Gr.2钛管组用作粗汽油氢化处理设备中安稳塔的进料/底部热交换器,壳体侧进给管温度达142℃,底部温度为247℃。执役25个月后,管组壁厚未发作变化;又经10个月后,管组的内外壁均部分腐蚀(如缝隙腐蚀),管组呈现毛病。原因是180℃~200℃下,NH4Cl腐蚀金属管组。管板两边增加隔热材料可下降钛管组的温度,使其不易被腐蚀。尔后3年,管组未呈现毛病。 在壳体及衔接收均为碳钢的常压原油蒸馏塔上冷凝器Gr.2钛管组内,含有的H2S腐蚀碳钢部件构成FeS,设备不作业时露出于空气中的FeS可发作自燃,着火达数小时之久。查看发现,此刻钛管组彻底氧化,只残留氧化物壳。碳钢挡板和热交换器壳体根本无缺,仅仅有些曲折。使设备坚持足够湿以消除氧化热,可防止自燃。 为安全运用钛合金,应研究其腐蚀抗力和作业环境的联系,如胺的类型(是否存在NH3)、氯化物的浓度、作业温度等对钛制部件腐蚀性的影响。
精矿粉成球的机理
2019-01-04 17:20:20
球团矿靠滚动成型。被水润湿的精矿粉在滚动过程中靠机械力和毛细管作用成为球性,细微的颗粒之间靠毛细管作用力、分子引力、摩擦力等使生球具有一定的强度。
一、水在矿粉中的形态及作用
干燥的矿粉颗粒一般都具有亲水性。在颗粒表面分子力和电场的作用下,水分子被吸附于其表面,由于水分子具有偶极性,所以它的排列有一定秩序。吸附水层的厚度极小,一般只有几个水分子的厚度。它与颗粒的亲水性和周围介质中水蒸气的分压有关,虽然电分子力的作用半径很小,但作用力极大,例如吸附在固体颗粒表面的第一层水分子,其作用力相当于10000大气压(98066.5×104帕)。因此被吸附的多层水分子,牢固地附着在颗粒表面,吸附水的性质已与一般水不同,例如它不能自由流动,密度大于1.0,冰点远低于0度等。当相对湿度达到100%时,吸附水量达到最大值,称为最大吸附水。一般颗粒只含吸附水时,仍然为散砂状,不能结合成团,除非粒度极细(1微米左右)的物料。
颗粒表面达到最大吸附水后,还有未被平衡的分子引力,于是在吸附水外,又形成了一层薄膜水,薄膜水与颗粒表面的结合力比吸附水弱,其内层靠近吸附水的一层受颗粒的作用力较强,称之强结合水。强结合水虽然不及吸附水与颗粒结合之紧密,但是也相当牢固,例如在大于重力加速度70000倍的离心力作用下也不能将它排除。它可以从一个颗粒的表面,向另一个的表面迁移,不受重力的影响。强结合水的冰点也在0度以下。
矿石颗粒所持有的吸附水与强结合水之和叫做最大分子水。最大分子水可以使粉料成型,但仍不具有塑性。
薄膜水的外层叫做弱结合水。它更接近于自由水,矿粉具有弱结合水后,可以在外力作用下发生塑性变形。
吸附水和薄膜水可视为矿粉颗粒的外壳,在外力作用下,它随颗粒一同移动,并使颗粒彼此结合起来。因此矿粉开始滚动成球,并且具有一定的强度。
当矿粉被水润湿超过薄膜水时,在颗粒之间出现了毛细水,开始出现的叫做触点态毛细水,它使颗粒连系起来。继续增加水,以及毛细水表面张力或外力作用,使颗粒靠拢,于是在它们之间形成了蜂窝状毛细水,这时毛细水在颗粒之间开始连接起来,可以迁移。进一步润湿,则出现了饱和毛细水,这时达到了最大毛细水含量。
精矿粉成球,毛细水起主导作用,最适宜的含水量介于触点态和蜂窝状毛细水之间。精矿粉成球速度决定于毛细水的迁移速度。亲水性强的物料,可使毛细水迁移速度加快。
二、精矿粉的成球
颗粒极细的精矿粉,被水润湿到合适的程度,在外力的作用下,会聚集成为一定大小的球。成球过程大致可分为三个步骤:
精矿粉成核是成球的第一步。矿粉颗粒被水润湿,首先在其表面形成薄膜水;若进一步润湿,并且被润湿的颗粒有机会相接触,在触点处形成毛细水,靠毛细管的作用力,使两个或较多的颗粒连系起来,形成小球;继续增加水,以并在机械力的作用下,小球内部颗粒重新排列,进一步密集,形成比较坚实稳定的小球,一般称之为母球。母球的形成过程,即精矿粉的成核过程。母球仍然是多孔的,它内部包含有固体、液体和气体三个相,它的稳定性取决于矿粉的粒度和粒度组成,以及颗粒的形状和亲水性。
生球长大,是成球的第二步。母球在滚动过程中,彼此碰撞,使得内部颗粒之间毛细管形状发生变化,颗粒排列密集,毛细管收缩,蜂窝状毛细水变为饱和毛细水,一部分水被挤到母球表面上来,这时母球可以以三种机理长大。母球水分较高,而且塑性较好,它们互相结合在一起,使生球迅速长大,被称做聚结机理;在工业生产中如果将一大批湿料倾入造球机中,或者精矿粉粒度极细,亲水性极强,母球多靠聚结机理长大,在生产中将湿料均匀不断地加进造球机,表面含水较高的母球,在滚动中遇到粉矿,便将矿粉粘在表层,小球互相碰撞,将新粘上的一层湿矿粉压紧,毛细管中的水,被挤到表面上来,又可粘结新的一层矿粉,如果水分不足,可以向小球表面洒水,如此反复,使母球长大,被称做成层机理;此外小球在造球机中运动,总有少数球由于强度不够,水分较低等原因,发生破损及开裂,产生的碎片,粘附在另一个球上,被称做磨剥转移机理。总之由细粒精矿到生成母球,再到具有一定尺寸的生球,其成长机理,不外以上三种。至于以哪一种机理为主,则取决于原料性质和造球工艺条件。
当母球长大到要求的尺寸,应当停止补充加水润湿,使生球在造球机内滚动一定时间,由于相互碰撞的结果,使生球内部颗粒排列得更加紧密,为成球得第三步。生球滚动过程中机械力的作用会使内部颗粒发生选择性的按最大接触面排列,颗粒相互靠近,毛细管直径缩小,甚至可以达到颗粒表面薄膜水层相互连接。在这种情况下,颗粒之间的分子作用力,毛细管作用力以及摩擦阻力综合作用,使生球具有很高的机械强度。以上所述生球成长的三个步骤,在生产中实际同时发生于同一造球机中。
三、影响精矿成球的因素
影响精矿成球的因素很多,概括起来,可分为两类,一是原料的自然性质,二是造球工艺条件。
(1)原料的自然性质。造球原料的自然性质中,以颗粒表面的亲水性、颗粒形状,对其成球性影响最大。颗粒表面亲水性愈高,固相与液相界面的接触角愈小,颗粒容易被水润湿,薄膜水和毛细水含量高,毛细水的迁移速度也高,从而成球性好。
(2)原料的粒度与粒度组成。粒度小,比表面积大,成球性好。原料具有适宜的粒度组成,可使颗粒排列紧密,毛细管平均直径缩小,颗粒之间的结合力增大。
原料粒度并非愈细愈好,因为磨矿耗费大量电能,过细会导致生产成本升高。况且粒度愈细,毛细管直径愈小,水在颗粒间的迁移速度下降,从而使成球速度降低。
(3)原料的水分。原料含水份多少,对于成球影响很大。对于不同的原料,生球有不同的适宜水份。在正常生产条件下,经常维持原料含水份略低于生球的适宜水份,为造球时补加水份留有余地。
若原料含水过低,虽然在造球时可以洒水补充,但成球速度慢,生产率降低,而且往往由于洒水不均匀,使生球脆弱。
如果原料含水过高,会给造球带来极大困难,使生球粒度不均匀,相互粘结、形成大块。在这种情况下,必须将原料预先烘干,降低其水分。
(4)添加物的影响。在造球原料中配加某些添加物,可以改善物料的成球性。详见粘结剂章节的介绍。
(5)造球工艺的影响。造球工艺对成球的影响可以概括为设备与操作两方面。
在造球设备方面,包括造球机的转速、倾斜角度、造球盘的边高等。西欧和我国的球团矿厂常用圆盘造球机。圆盘的直径大小不等,但倾斜角度一般在45º~50º之间。倾角固定时,造球盘的速度可在一定范围内调节,以造球盘的周边切线速度计,经常保持在1.0~2.0m/s之间。周速过小,物料上升不到圆盘的上部区域,一方面造球盘的面积得不到充分利用,另一方面生球在盘内滚动获得的位能低,因而滚动时动能小,球与球相互碰撞得机械作用力小,因而成球慢,生球得强度低。若周速过大,由于离心力作用,物料抛向边缘,跟随造球盘旋转,中心出现无料区,滚动成球的作用受到破坏,甚至无法成球。造球盘的倾角较大,要求较高的圆周速度,使盘内物料滚动次数增加,有利于提高生球的产量和增加它的强度。
造球盘的边高与其直径有关,直径5.5米的大型造球盘边高600~6500毫米,边高影响造球盘的充填率,造球机的边高大,倾角小,在给料不变的条件下,物料在造球盘中停留时间长,有利于提高生球的强度。
刮料板的位置也很重要,它将粘在造球盘上的物料刮下,保持适当的底料厚度,避免粘料过多,加重驱动马达的负荷。此外刮料板还起疏导料流的作用,使成核区和长大区分开,以便于控制生球的成长。
在工艺操作方面,影响成球的因素有:加水核加料的方法、造球时间控制等。正常情况下,造球物料的水分应控制在略低于适宜造球的水分,造球时补加少量水,以控制母球的形成和生球的长大。补加水的大部分以滴状加在成核区,以形成母球,少部分以雾状喷淋在生球成长区,帮助母球迅速长大。
加料的方式也必须兼顾生成母球核母球长大,要防止形成过多的母球。在保证生球达到要求尺寸的前提下,应使母球的生成速度与生球的长大速度达到平衡。
滚动成球的时间,与对球团矿粒度的要求,以及原料成球的难易有关。球团矿的粒度大,要较长的造球时间;原料成球性差,造球时间也会延长。一般的规律是:延长造球时间,有利于提高生球的强度,特别对于粒度很细的原料,更须要较长的造球时间,才能使生球具有更高的强度。
铁精矿的成球机理---液体和固体的作用(二)
2019-01-25 15:49:24
(三)水在矿粉中的形态及作用 干燥的矿粉颗粒一般都具有亲水性。在颗粒表面分子力和电场的作用下,水分子被吸附于其表面,由于水分子具有偶极性,所以它的排列有一定秩序,见图5吸附水层的厚度极小,一般只有几个水分子的厚度。它与颗粒的亲水性和周围介质中水蒸汽的分压有关,虽然电分子力的作用半径很小,但作用力极大,例如吸附在固体颗粒表面的第一层水分子,其作用力相当于10000大气压(98066.5×104帕)。因此被吸附的多层水分子,牢固地附着在颗粒表面,吸附水的性质已与一般水不同,例如它不能自由流动,密度大于1.0,冰点远低于0℃等。当相对湿度达到100%时,吸附水量达到最大值,称为最大吸附水。一般颗粒只含吸附水时,仍然为散砂状,不能结合成团,除非粒度极细(1微米左右)的物料。 颗粒表面达到最大吸附水后,还有未被平衡的分子引力,于是在吸附水外,又形成了一层薄膜水,薄膜水与颗粒表面的结合力比吸附水弱,其内层靠近吸附水的一层受颗粒的作用力较强,称之强结合水。强结合水虽然不及吸附水与颗粒结合之紧密,但是也相当牢固,例如在大干重力加速度70000倍的离心力作用下也不能将它排除。它可以从一个颗粒的表面,向另一个的表面迁移,见图6,不受重力的影响。强结合水的冰点也在0℃以下。 矿石颗粒所持有的吸附水与强结合水之和叫做最大分子水。最大分子水可以使粉料成型,但仍不具有塑性。 薄膜水的外层叫做弱结合水。它更接近于自由水,矿粉具有弱结合水后,可以在外力作用下发生塑性变形。 吸附水和薄膜水可视为矿粉颗粒的外壳,在外力作用下,它随颗粒一同移动,并使颗粒彼此结合起来。因此矿粉开始滚动成球,并且具有一定的强度。[next] 当矿粉被水润湿超过薄膜水时,在颗粒之间出现了毛细水,开始出现的叫做触点态毛细水,见图7(a),它使颗粒连系起来。继续增加水,以及毛细水表面张力或外力作用,使颗粒靠拢,于是在它们之间形成了蜂窝状毛细水,见图7(b)。 这时毛细水在颗粒之间开始连接起来,可以迁移。进一步润湿,则出现了饱和毛细水,见图7(c),这时达到了最大毛细水含量。
精矿粉成球,毛细水起主导作用,最适宜的含水量介于触点态和蜂窝状毛细水之间。如果把矿粉颗粒设为两个直径相同的球体,毛细水在它们之间的连接力可以用下列公式表示(图8) 式中 a———水表面张力系数; r———球体半径; θ———毛细水对应角。 精矿粉成球速度决定于毛细水的迁移速度。亲水性强的物料,可使毛细水迁移速度加快。