Relevanz

Heute ist die Stahlindustrie nach wie vor der eindeutige Spitzenreiter bei der Verwendung von Titan. Hier werden meist nicht-standardisierte Geräte hergestellt und eingesetzt. Titanlegierungen übertreffen die nichtrostenden säurebeständigen Stähle in Bezug auf Eigenschaften wie Korrosionsbeständigkeit in aggressiven Medien und spezifische Festigkeit.

Verwendung in der Nichteisenmetallurgie

Titan, das selbst ein Produkt der Nichteisenmetallurgie ist, trägt zur Gewinnung hochwertiger Metalle und zum technischen Fortschritt in dieser Industrie bei. Die Mitarbeiter des Titaninstituts Y.V. Dobrunov, A.A. Zakharevich, E.D. Filippova, G.A. Kolobov etc. haben zahlreiche Studien durchgeführt. Es wurde nachgewiesen, dass Titan in der Nichteisenmetallurgie die Produktqualität und die Arbeitsbedingungen verbessert, die Produktivität erhöht und die Automatisierung erleichtert. Kritische Großgeräte können aus Titan hergestellt werden. Titananwendungen in Form von Keramik-Metall- oder Gussprodukten (Pumpen, Armaturen) sind nach wie vor sehr effizient. So konnten beispielsweise durch den Ersatz von Guss- und Stahlpumpen zum Pumpen von Natrium-, Kalium- und Magnesiumlösungen durch Titanpumpen die Verluste um das 2,5-fache verringert und die Lebensdauer der Pumpen um das 15-20-fache erhöht werden. Durch den Einsatz von Titanprodukten in der Nichteisenmetallurgie erzielen die Unternehmen echte Einsparungen, indem sie die Zuverlässigkeit und Lebensdauer der Anlagen erhöhen, die Produktqualität verbessern und die Betriebskosten senken. Titanausrüstungen sind in der Titan-Magnesium- und Nickel-Kobalt-Industrie am weitesten verbreitet. Vor nicht allzu langer Zeit begann auch die aktive Einführung von Titan in der Kupferproduktion. Und in der Nichteisenmetallverarbeitung und in Produktionsanlagen für Wolfram, Quecksilber, Zink, Kadmium, Zinn, Blei, Aluminium, Gold und andere Edelmetalle beginnt sich Titan gerade erst durchzusetzen.

Schlussfolgerungen

In der ersten Phase der Einführung von Titan in der Nichteisenmetallindustrie (mit Ausnahme von Nickel-Kobalt) geht es heute um den Ersatz von Ausrüstungen, in der Regel von Hilfseinrichtungen, die keine großen Auswirkungen auf kritische Prozessparameter haben. In der nächsten Phase wird Titan für die Herstellung größerer Ausrüstungen für ganze Fertigungsbetriebe eingesetzt. In diesem Fall werden die Vorteile von Titan maximal ausgeschöpft, alte technologische Prozesse werden erheblich intensiviert und neue, effizientere Prozesse geschaffen. In diesem Fall wird sich die wirtschaftliche Rentabilität der neuen Ausrüstung erhöhen. Detaillierte Analysen und experimentelle Untersuchungen haben gezeigt, dass die Nichteisenmetallurgie weitreichende Perspektiven für die umfassende Nutzung von Titan hat.

Eisenmetallurgie

Unter Berücksichtigung der aggressiven Umgebung in Koks-, Hütten-, Schmelz- und Ferrolegierungsanlagen ist Titan im Vergleich zu rostfreiem Stahl vorteilhaft. Titan erhöht die Lebensdauer der Anlagen, die laufenden technologischen Prozesse werden intensiviert und neue werden eingeführt, was zu einem qualitativ hochwertigeren Produkt führt, das nicht durch Korrosion verunreinigt wird.

Koksherstellung

Hier werden eine Reihe von aggressiven Gasen, Laugen und Säuren verwendet, was die Lebensdauer von Rohrleitungen und Apparaten stark verkürzt. Wenn auch nur ein kleiner Apparat ausfällt, muss die gesamte Produktionslinie stillgelegt werden. Die Korrosionsbeständigkeit von Titan ist ideal für die Nebenprodukt-Koksproduktion, da es in mehrkomponentigen, aggressiven Umgebungen widerstandsfähiger ist als hochlegierte Edelstähle. Beispielsweise ist die Korrosionsbeständigkeit der Legierung VT1-1 in einer Mutterlauge zehnmal höher als die von Stahl Х18Н10Т, und die Oberfläche der Ausrüstung aus Titan wird gleichmäßig durch Lochfraßkorrosion angegriffen, während sie bei der Verwendung von Edelstahl durch intensive Korrosion angegriffen wird. Der Einsatz von Titan-Kristallisatoren, -Rohrleitungen, -Pumpen und anderen Ausrüstungen in der Kokerei von Zaporozhye hat gezeigt, dass der Ersatz billigerer, aber weniger korrosionsbeständiger Materialien durch Titan wirtschaftlich machbar ist. Im selben Werk haben die Titanpumpen TN-70, die im Titan- und Magnesiumwerk Saporoshje hergestellt wurden, in der Sulfatabteilung der Rückgewinnungsanlage eine ausgezeichnete Haltbarkeit bewiesen. Diese Pumpen arbeiten seit sechs Monaten ohne Reparatur, während die Pumpen aus Gusseisen unter den gleichen Bedingungen nur zwei Monate lang hielten.

Korrosionsbeständigkeit.

Die Herstellung von Zentrifugen, Umwälzbecken, Rohrleitungen, Barbotage-Schirmen, Sättigern und anderen Ausrüstungen für die Rückgewinnungsanlage aus Titan ist rentabel, da die jährliche Korrosionsrate dieses Metalls laut Forschungsergebnissen 0,002-0,03 mm beträgt. Die Korrosionsrate in der Lösung des Schwefelwasserstoffs, der Blausäure, der 15%igen Lösung des Phenols, der 10%igen NaOH, des Ammoniaks bei t ° 100-140 °С ist weniger als 0,5 mm pro Jahr. In Anbetracht dieser Zahlen halten Pyridin-Basis-Kondensatoren und Neutralisationswürfel aus Titan 5-15 Jahre, im Vergleich dazu können bestehende Wäscher aus Kohlenstoffstahl nur ein oder anderthalb Jahre halten.

Die meisten Eisenwaren-, Rohr-, Stahldraht- und Stahlwalzwerke verfügen über Beizbereiche, die für die Entzunderung der Metalloberfläche zuständig sind. Die Anlagen bestehen in der Regel aus Kohlenstoffstahl und sind gummiert und mit säurefesten Steinen ausgekleidet, was jedoch keinen langfristigen Betrieb gewährleistet. Die Anlagen halten nicht länger als drei Jahre. Dies ist auf die geringen mechanischen Eigenschaften und die schlechte Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl und anderen verwendeten Materialien zurückzuführen. Selbst hochlegierte nichtrostende Stähle sind anfällig für Lochfraß, insbesondere im Bereich der Schweißnähte.

Empfehlungen

Die Experten des Titan-Instituts führten in Saporischschstal eine Reihe von Tests durch, die es ihnen ermöglichten, Titan für die Rohrleitungen des Belüftungssystems, die Ableitung von verbrauchten Beizlösungen und andere Ausrüstungen im Beizbereich zu empfehlen. Die Titan-Rohrleitung für die Ableitung verbrauchter Beizlösungen ohne Korrosionsspuren hält etwa ein Jahr, während die üblicherweise verwendete gummierte Rohrleitung aus Kohlenstoffstahl in eineinhalb bis drei Monaten unbrauchbar wird. Trotz der hohen Kosten für die Installation von Titan-Rohrleitungen kann diese Lösung erhebliche wirtschaftliche Vorteile bieten. Eine solche Rohrleitung hält jahrelang, da die Korrosionsrate in den verbrauchten Lösungen nicht mehr als 0,01-0,05 mm pro Jahr beträgt.

Die Lebensdauer von gummierten Stahlseitenabflüssen, Lüftungsrohren und Luftleitungen ist extrem kurz. An den Flanschverbindungen treten sehr schnell Leckagen auf, die zur Zerstörung der Rohrleitungen selbst sowie der Fundamente von Gebäuden und Bauwerken führen. Wird das gesamte Lüftungssystem aus Titan gefertigt, können die Betriebskosten erheblich gesenkt, die Lebensdauer und die Arbeitsbedingungen verbessert werden. In einer Atmosphäre mit ätzenden Dämpfen hat Titan eine Korrosionsrate von 0,002-0,006 mm pro Jahr. Im Vergleich dazu unterliegt Edelstahl Х18Н10Т oder Х21Н5Т in einer Ätzdampfatmosphäre der Lochfraßkorrosion mit einer jährlichen Korrosionsrate von 0,5-0,9 mm.

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