由于在湿法磷酸生产工艺中,介质内含有大量的f*so4*cr及固体化合物颗粒,对制造磷酸设备提出了非常苛刻的要求。多年来随着非金属材料的大量使用,如萃取槽采用衬不透性石墨板、尾气管道及设备采用工程塑料及衬胶技术,基本解决了设备腐蚀问题,目前突出的问题主要表现在搅拌桨、料浆泵和混酸泵的腐蚀和磨蚀。搅拌桨和料浆泵一般使用一个月就发生腐蚀损坏及泄漏故障。

  1常见的问题和主要原因分析1.1搅拌桨搅拌桨常见问题是搅拌桨叶腐蚀和磨蚀损坏严重。这是由于搅拌桨所在介质条件苛刻,有sr、pr、F*cr及酸不溶物,腐蚀性很强,而且对设备的磨蚀也很大,这就要求搅拌桨叶既要有很好的耐蚀能力。又要有很好的耐磨能力。目前通常采用的金属材料如316L、0Ci.18Ni12M2Ti,虽然它们有较好的耐磨性和耐蚀性,但由于各地的磷矿差异较大,有时会大大降低其耐蚀性能;采用钢包橡胶(主要是氯丁橡胶)虽能满足耐蚀要求,但其耐磨性较差,需经常维修更换。
  1.2磷酸料浆泵、混酸泵料浆泵及混酸泵的叶轮腐蚀和磨损严重;机械密封磨损严重。叶轮材料一般使用316L、0Ci.18Ni12M2Ti、K合金(Ci.25Ni20M2Cu3Ti)等,因介质腐蚀条件苛刻,故造成合金材料耐蚀能力下降,其中主要是空泡腐蚀和磨蚀。同时,由于介质腐蚀性很强且颗粒含量高(一般在25%左右),造成泵轴机械密封腐蚀泄漏严重,主要表现在和介质接触的动、静环及轴套上,辅助密封圈腐蚀和磨损严重。另外,料浆泵停车时,料浆结晶容易堵塞叶轮。
  2防腐措施21搅拌桨由于搅拌桨腐蚀条件苛刻,金属很难适应生产要求,因此采用非金属材料,即采用聚四氟乙烯为基材,添加耐磨材料SiC为填料形成复合材料,使得搅拌桨在具有很高耐腐蚀能力的同时,具有较高的耐磨性,考虑聚四氟乙烯价格较高,采用钢包聚四氟乙烯复合材料。
  22料浆泵、混酸泵针对叶轮的磨蚀和腐蚀,叶轮材料采用聚四氟乙烯添加SiC复合材料。机械密封则采用内置式非平衡型机械密封:对密封与泵进行总体设计,尽量减少密封件与流体的接触(),轴套采用聚四氟乙烯添加石墨复合材料,摩擦副材料选用耐磨蚀的SiC陶瓷。
  考虑到弹簧易腐蚀磨损,且介质压力一般在1.0MPa以内,将非平衡式机械密封弹簧设H.改造前b.改造后机械密封结构计为静止的膨胀波纹橡胶管,橡胶选用氟橡胶,避免了过去弹簧因腐蚀损坏而导致机械密封失效。
  考虑叶轮的结晶堵塞,将封闭式叶轮改为半开式叶轮。
  3采取工艺措施由于磷矿的种类繁多,磷矿的化学组成往往可以决定它生成的料浆的腐蚀特性。为了控制料浆中的F含量,应控制矿中Si2的含量,以降低酸的腐蚀性。
  4结束语要实现湿法磷酸设备的可靠性,就必须解决苛刻的腐蚀问题,同时要解决颗粒严重磨蚀问题。采用氟塑料(聚四氟乙烯)添加耐磨材料形成复合材料,考虑到料浆中含有大量的F*耐磨添加材料选用耐磨性好的SiC材料,另外在结构和工艺上加以改进和控制,基本可以解决湿法磷酸搅拌桨和泵的腐蚀和磨蚀问题。