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雷力阀门探析氧化铝制造系统中用衬氟阀门的原因

1.粉煤灰酸法生产氧化铝简介

近年来,开展从高铝粉煤灰(氧化铝含量大于30%)提取氧化铝等高附加值综合利用研究成为煤电和氧化铝行业的热点课题。粉煤灰酸法生产氧化铝就是从高铝粉煤灰中提取氧化铝的一项新技术,工艺分为配料、溶出、分离洗涤净化、蒸发结晶、焙烧及酸回收工序,在生产氧化铝过程中产生的固废和废水均可资源化利用,镓、铁、硅等各种伴生元素也可以生产多种产品,实现了粉煤灰的有效的综合利用。

溶出是粉煤灰酸法生产氧化铝工艺中的一道重要工序,粉煤灰料浆的在溶出罐中与一定压力和温度的蒸汽的进行混合加热,在中温、低压条件下即可进行溶出反应。在反应釜、闪蒸罐和酸性粉煤灰料浆输送等系统中需使用大量的阀门进行系统切换、参数调整等操作,因此要选用具有耐高温、耐盐酸腐蚀和抗冲刷的能力的阀门才能满足溶出工序的生产要求。目前系统中使用的阀门主要有衬氟阀门、陶瓷阀门两种,雷力阀门今天就衬氟阀门的性能和使用情况进行简要的分析。


雷力阀门探析氧化铝制造系统中用衬氟阀门的原因


2. 衬氟阀门的介绍

衬氟阀门对阀体内介质所能达到的地方全部采用衬里工艺,内衬材料一般采用PTFE(F4)、FEP(F46)和PFA等氟塑料,使阀门的钢铁部分不能和腐蚀性介质直接接触。这样就解决了钢铁材料不耐腐蚀的问题。同时利用氟塑料具有的很强的耐腐蚀性能,使得衬氟阀门广泛应用在石油、化工等行业。衬氟阀门因使用氟塑料的不同其性能也存在一定的差异。

2.1PTFE(F4)的特点

PTFE(F4)就是聚四氟乙烯。聚四氟乙烯的耐化学腐蚀性能很强,几乎耐任何浓度的强酸、强碱、强氧化剂和溶剂的腐蚀,在高温条件下也不发生作用。只有熔融的碱金属或他们的氨溶液、氟化氯及元素氟会对它发生作用。聚四氟乙烯的优点是防污、防粘性好,动静摩擦系数值极小,减摩润滑性能好,缺点是成型加工困难,在熔融状态无流动性,很难用模压、注射等一般的加工方法来制造复杂的构件,只能将聚四氟乙烯粉料预压成所需形状,然后再烧结成型。

2.2FEP(F46)的特点

F46就是FEP,中文名:聚全氟乙丙烯。在衬氟阀门中氟塑料中常用的的就是F46,是四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物,是一种改性新型氟塑料。除使用温度低于PTFE约50℃外,其他都保持了PTFE/F4的优良性能。由于熔体的粘度较低,与PTFE相比,成型比较容易,可用模压、注射等方法对其成型加工。其耐热性能仅次于聚四氟乙烯,能在-85-+200℃的温度范围内连续使用。即使在-200℃和+260℃的极限情况下,其性能也不恶化,可以短时间使用。

2.3PFA的特点

PFA即聚全氟代烷氧基,是聚四氟乙烯改性,兼具F4与F46的优点,即有良好的耐化学腐蚀性和耐高温性能,又可用一般热塑性塑料的加工方法进行加工。PFA与F4的使用温度相同(250℃),但高温强度比F4大2倍。衬PFA阀门的使用温度比衬F46阀门的高一些。

3.衬氟阀门的使用要求

检查铭牌上标注的参数是否符合设备或系统的工况要求,壳体上的流向应与管道内介质的流向一致。尽量在自然状态下水平安装,使阀杆朝上,防止因管道别劲产生较大的安装应力,影响阀门的使用。禁止使用加力杆强行开启和关闭衬氟阀门,避免氟塑料密封面过早损坏。安装在酸碱等腐蚀性介质管道上的衬氟阀门更换填料时应做好隔离措施,泄压放料后方可进行检修工作,严禁带压冒险作业。衬氟阀门在使用时若作为调节流量用,应选用调节阀,使用其他阀门会使密封面过早损坏。衬氟阀门与衬氟管道连接时法兰处一般不加垫片。如阀体中法兰处渗漏,可均匀地拧紧中法兰螺母来消除渗漏。

4. 衬氟阀门的使用情况

溶出系统使用的衬氟阀门主要有截止阀、闸阀、止回阀和球阀等,内衬材料以F46为主,使用的介质温度不能超过150℃,主要安装在溶出罐不凝气排放管道、蒸汽管道、高压水管道及酸气吸收系统中。在高压水管道、酸气吸收等低温(低于130℃)系统下使用效果较好。在溶出罐本体上的蒸汽门、排气门用止回阀的故障率较高,主要现象为阀体腐蚀穿孔、盘根漏料及关闭不严内漏,除了产品质量原因外,主要是在高温(150-160℃)蒸汽和酸性料浆、气体冲刷下损坏的。在选用工作温度更高的衬PFA阀门后,故障率明显降低,基本满足了生产的要求。

衬氟阀门能够满足溶出工序相应系统的工况要求,但需进一步对产品材料、工艺、质量进行改进和提升,更好地适应粉煤灰酸法生产氧化铝的工艺要求,保证溶出系统稳定的运行,杜绝发生任何危险的可能性。


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