Industrie Chimiche del Carbone

A causa dell'esistenza di slurry di carbone-petrolio nella reazione di liquefazione diretta del carbone, è necessario considerare l'usura dello slurry di carbone sui materiali delle attrezzature come valvole e tubazioni. È quindi necessario che i materiali utilizzati per la fabbricazione delle valvole abbiano proprietà complete che soddisfino i requisiti d'uso, ovvero:

1. Superiori sono le proprietà di compattezza, purezza e omogeneità, utilizzate per descrivere le proprietà intrinseche dei materiali, particolarmente importanti per acciai spessi (o di grandi sezioni trasversali).

2. Per soddisfare i requisiti di composizione chimica, temperatura ambiente e proprietà meccaniche ad alta temperatura per soddisfare i requisiti della specifica di progettazione.

3. Dovrebbe avere resistenza all'infragilimento ambientale che può essere utilizzata in ambienti difficili per lungo tempo.

La liquefazione diretta del carbone presenta non solo le caratteristiche di alta temperatura, alta pressione e idrogeno nell'unità di idrogenazione, ma anche la coesistenza di corrosione e usura nell'industria chimica del carbone. La fonderia deve controllare rigorosamente la fonte delle materie prime; le materie prime lavorate non devono solo essere fuse, ma anche ulteriormente raffinate, in particolare prima del controllo del forno. Solo in questo modo è possibile garantire la qualità dei getti.

La progettazione della struttura della valvola dovrebbe evitare la cokefazione del fango di carbone che rende la valvola inefficace e facilitare la pulizia. Il fango di olio di carbone ha una caratteristica: se il flusso non è regolare o stazionario, ovvero le condizioni di flusso del fluido non sono buone, si depositerà e alla fine polimerizzerà, causando coke e bloccando la valvola.

Attualmente, le valvole di intercettazione utilizzate nella condotta di fango di carbone per liquefazione diretta sono tutte valvole a sfera. Quando l'operazione richiede di chiudere la condotta chiudendo la valvola a sfera, il fango olio-carbonio all'interno della sfera della valvola non può essere scaricato e si deposita nella cavità della sfera, il che potrebbe causare la formazione di coke e il blocco. La scelta delle valvole a sfera, infatti, non è la scelta più adatta in questa condizione di lavoro.

La valvola a sfera utilizzata in condizioni di scarico dovrebbe essere a tenuta metallica rigida e il materiale della sede valvola e della sfera dovrebbe essere lo stesso per garantire che i due abbiano lo stesso coefficiente di espansione e che il fenomeno di “blocco” della sfera non si verifichi in condizioni di alta temperatura. Poiché molte condizioni operative della valvola sono difficili da aprire e chiudere in condizioni di alta temperatura, la causa è l'espansione termica asincrona tra il nucleo della valvola e il corpo valvola. Pertanto, il produttore dovrebbe eseguire un test di apertura e chiusura ad alta temperatura prima di lasciare la fabbrica perché, nel processo di utilizzo effettivo, la valvola si riscalda a causa dell'alta temperatura del fluido. A questo punto, il nucleo della valvola si riscalda per primo e la superficie esterna della valvola si riscalda lentamente. Se l'intera valvola viene inserita nella fonte di calore, il corpo valvola si riscalda per primo e il nucleo della valvola si riscalda lentamente. Dopo il riscaldamento, che è esattamente l'opposto delle condizioni di lavoro effettive, non è possibile raggiungere lo scopo del test. Il test di apertura e chiusura ad alta temperatura deve stabilire un gradiente di temperatura coerente con le condizioni di lavoro effettive.

Il tasso di espansione del rivestimento e del materiale di base dovrebbe essere simile, altrimenti, nel processo alternato di alta temperatura e temperatura normale o alta temperatura, è probabile che si verifichino crepe e il rivestimento si stacchi più facilmente. Per la spruzzatura supersonica (HVOF) o metodi simili, la durezza superficiale del rivestimento è di 64-68 HRC e la forza di adesione non deve essere inferiore a 10 MPa, mentre per la fusione metallurgica o metodi simili, la durezza della superficie del rivestimento è di 62-68 HRC e la resistenza all'adesione non è inferiore a 70 MPa. Lo spessore effettivo del rivestimento (escluso lo strato di transizione) è compreso tra 0,2 e 0,5 mm.