316L vs LDX2101 vs 2205 Duplex: kaip išsirinkti geriausią katodo plokštės medžiagą

Vario ir cinko elektrolizės gamyklose nuolatinės katodinės plokštės yra daug daugiau nei tik „komponentai“-jie yra stabilaus srovės paskirstymo, pastovios katodo kokybės ir ilgalaikio{1}} veikimo efektyvumo pagrindas. Pasirinkę netinkamą medžiagą susidursite su dažnomis korozijos problemomis, iškreiptomis plokštėmis, kurios trukdo nulupti, arba labai dideles priežiūros išlaidas.

Iš medžiagų, kuriomis dažniausiai pasitiki gamyklų operatoriai, trys geriausi variantai yra 316L nerūdijantis plienas, LDX2101 dvipusis nerūdijantis plienas ir 2205 dvipusis nerūdijantis plienas. Tačiau štai kas: nėra „vieno-dydžio-visiems-tinkamo“ pasirinkimo. Kiekviena medžiaga šviečia konkrečioje talpyklos aplinkoje, o tinkamas pasirinkimas visiškai priklauso nuo jūsų gamyklos unikalių sąlygų.

Šiame straipsnyje išskirstysime kiekvienos medžiagos privalumus ir trūkumus, remdamiesi realiais{0}}elektroninio laimėjimo scenarijais, su kuriais susidūrėme daugiau nei 20+ metų pramonėje, kad galėtumėte priimti sprendimą, suderinantį našumą, ilgaamžiškumą ir biudžetą.

1. 316L nerūdijančio plieno katodo plokštės: patikimas „darbo arkliukas“ standartinėmis sąlygomis

Jei lankėtės vidutinio-dydžio elektrolizės gamykloje, greičiausiai matėte, kaip veikia 316 l nerūdijančio plieno katodinės plokštės. Jau dešimtmečius tai buvo pagrindinis pramonės produktas, ir dėl rimtos priežasties-šis austenitinis nerūdijantis plienas (įpiltas molibdeno, kad padidintų atsparumą korozijai) užtikrina pastovų veikimą daugelyje standartinių sąrankų.

Kodėl gamyklų operatoriams tai patinka

• Įrodytas atsparumas rūgštims: gerai išsilaiko sieros rūgšties -elektrolituose, būdinguose vario ir cinko EW gamykloms-, matėme, kad jis patikimai veikia mažose Indonezijos vario gamyklose (kurių Cl⁻ < 200 ppm) 4+ metus iš eilės.
• Lengva dirbti: Puikus formavimas reiškia, kad jį galima pagaminti į dideles plokščias plokštes nepažeidžiant konstrukcijos vientisumo, o suvirinimas yra nesudėtingas reguliuoti{0}} vietoje. Mažoms gamykloms su ribotomis priežiūros komandomis šis lankstumas yra žaidimo-pakeitimas.
• Biudžetas-draugiškas: Palyginti su dvipusiu nerūdijančiu plienu, 316L mažesnės medžiagų sąnaudos leidžia jį naudoti-projektuose, kur išankstinės investicijos yra nedidelės,-ypač pradedantiesiems ar bandomosioms linijoms.

Kur sutrinka

316L Achilo kulnas yra chlorido{1}}turtinga aplinka. Matėme, kad per daug klientų to išmoksta sunkiai. Vario EW gamykla šiaurinėje Čilėje kartą bandė sumažinti išlaidas 316 litrų, nors jų elektrolito Cl⁻ lygis buvo apie 800 ppm (iš pakrantės požeminio vandens, naudojamo perdirbimui). Per 9 mėnesius 12 proc. plokščių atsirado plyšinė korozija aplink pakabas,{9}}kad jos būtų pakeistos, turėjo išjungti dalį linijos, o prastovos kainavo daugiau nei pradinė sutaupyta medžiaga.

Kai chlorido (Cl⁻) lygis iškyla-dėl technologinio vandens, rūdos priemaišų ar cheminių priedų, 316L gali:

• Taškinė korozija (mažos, gilios skylės, kurios laikui bėgant susilpnina plokštę)
• Plyšių korozija (taikymo tarpai tarp plokščių arba tvirtinimo detalių)
• Chloro{0}}sukeltas įtempių korozijos įtrūkimas (tylaus gedimo režimas, dėl kurio plokštės staiga gali tapti netinkamos naudoti)

Įprastas PREN (atsparumo įdubimui ekvivalentinis skaičius) yra 23–25, 316 l tiesiog nėra sukurtas agresyvioms chlorido sąlygoms. Jei jūsų gamykloje yra didelės Cl⁻ koncentracijos, verta naujovinti į tvirtesnę medžiagą-nerizikuokite prastovomis.

2. LDX2101 dvipusės nerūdijančio plieno katodo plokštės: ekonomiškas-efektyvus atnaujinimas

LDX2101 (UNS S32101) dažnai vadinamas „ekonominiu dvipusiu“ arba „mažo -nikelio duplekso“ plienu-, ir nesunku suprasti, kodėl. Jis buvo sukurtas siekiant pašalinti standartinio austenitinio plieno, pvz., 316 l, trūkumus, tuo pačiu kontroliuojant išlaidas, todėl jis yra mėgstamiausias operatorių, kurie nori geresnio darbo nepažeidžiant banko.

Kuo jis išsiskiria

• Dviejų{0}}fazių stiprumas: Jo austenito + ferito mikrostruktūra suteikia žymiai didesnį mechaninį stiprumą nei 316 l. Didelėms katodinėms plokštėms (daugiau nei 1,2 m ilgio, įprasta didelės -našumo gamyklose) tai reiškia, kad eksploatacijos metu -mažesnis deformavimasis, mes turėjome cinko gamyklos perjungimą iš 316L į LDX2101, kai jų originalios plokštės buvo sulenktos per 14 mėnesių; LDX2101 plokštės išliko plokščios 22 mėnesius ir toliau skaičiuojamos.
• Nikelio mažinimas, išlaidų taupymas: Sumažinus nikelio (brangaus legiravimo elemento) kiekį, LDX2101 pasiekia puikią vietą tarp našumo ir biudžeto. Šis klientas sutaupė 18 % medžiagų sąnaudų, palyginti su tiesioginiu perjungimu prie 2205, bet vis tiek patvaresnis nei 316 l.
• Geresnis atsparumas korozijai: Skirtingai nei 316L, jis atsparus chlorido -sukeltam įtempių korozijos įtrūkimui- – tai pagrindinis laimėjimas augalams, kurie susiduria su nedideliu chlorido kiekiu (300–500 ppm). Per pastaruosius metus rekomendavome jį trims panašioms cinko gamykloms ir visi pranešė, kad įtrūkimų nėra.

Kompetencija{0}}

Kai PREN yra 24–26 (tik šiek tiek didesnis nei 316 l), mažas molibdeno kiekis LDX2101 riboja jo atsparumą vietinei korozijai (pvz., įdubimų ir plyšių korozijai). Tai yra žingsnis nuo 316 l, tačiau jis negali prilygti 2205 tvirtumui atšiaurioje chlorido aplinkoje. Klientas Peru kartą per 11 mėnesių išbandė LDX2101 elektrolite, kurio Cl⁻- yra 900 ppm, ir pradėjo matyti duobių atsiradimą, todėl turėjome juos atnaujinti iki 2205.

Kada jį pasirinkti

LDX2101 yra idealus, jei:

• Jūsų augalas susiduria su vidutinio sunkumo korozijos sąlygomis (Cl⁻ 300–800 ppm, temperatūra < 45 laipsniai)
• Jums reikia didesnio mechaninio stiprumo nei 316 l (pvz., didelėms plokštėms arba didelės srovės{3}}srovei)
• Norite atnaujinti nuo 304 arba 316 litrų nemokėdami priemokos už 2205

Tai praktiškas pasirinkimas augalams, norintiems padidinti patikimumą neinvestuojant per daug į medžiagas, kurių jiems nereikia.

3. 2205 Dvipusės nerūdijančio plieno katodinės plokštės: sunkiasvorė agresyvioje aplinkoje

Kai padėtis tampa sudėtinga,-pagalvokite apie didelę chlorido koncentraciją, aukštesnę temperatūrą arba rūgščius elektrolitus – 2205 dvipusis nerūdijantis plienas (UNS S32205 / S31803) yra medžiaga, į kurią kreipiasi operatoriai. Jo mikrostruktūra (maždaug 50 % ferito, 50 % austenito) sujungia geriausias iš abiejų fazių, todėl tai yra patvariausias pasirinkimas reiklioms EW gamykloms. Mes jį nurodėme daugiau nei 50 pakrantės gamyklų Pietryčių Azijoje ir Pietų Amerikoje, o rezultatai kalba patys už save.

Kodėl verta mokėti

• Aukščiausios pakopos-atsparumas chloridui: Su PREN 34–38 (daug didesnis nei 316L arba LDX2101), 2205 puikiai kovoja su duobėmis, plyšių korozija ir įtempių korozijos įtrūkimais. Filipinų pakrantės vario gamykla, su kuria dirbome, aušinimui naudoja jūros vandenį (dėl elektrolito susidaro 1 200 ppm Cl⁻) ir 2 205 plokštes eksploatuoja 3+ metus be korozijos problemų. Atsižvelgiant į kontekstą, 316L tokioje aplinkoje būtų sugedęs per 8 mėnesius.
• Išskirtinis stiprumas: 2205 plokštės, kurių mechaninis stiprumas yra maždaug dvigubai didesnis nei austenitinio plieno, atsparios deformacijai net ir dirbant aukštoje -temperatūroje (55 laipsniai +),{4}}didelė srovė. Tai reiškia mažiau prastovų keičiant plokštes ir nuoseklesnį pašalinimą, -svarbų -didelės apimties gamykloms, veikiančioms 24 valandas per parą, 7 dienas per savaitę.
• Ilgas tarnavimo laikas: Įrenginiai, naudojantys 2205, dažnai praneša apie 2–3 kartus ilgesnę katodo plokštelės tarnavimo laiką, palyginti su 316 l. Cinko gamykla Australijoje perėjo prie 2205, pakeitus 316 l plokštes kas 18 mėnesių; jų 2205 plokštelės dabar yra 4 metų, be nusidėvėjimo žymių. Didesnes išankstines išlaidas kompensavo sumažėjusi priežiūra per 2 metus.

Svarbūs svarstymai

Jokia medžiaga nėra nesunaikinama,{0}} veikimas vis tiek priklauso nuo konkrečių jūsų gamyklos sąlygų:

• Extremely high chloride concentrations (>1500 ppm) + aukštesnė nei 60 laipsnių temperatūra gali išstumti iki savo ribų-turėjome klientą Pietų Afrikoje su tokiomis sąlygomis, todėl rekomendavome naujovinti į super duplex 2507.
• Plyšiai (pvz., tarp plokščių ir pakabų) vis tiek gali būti korozijos taškai, jei jie nėra tinkamai išvalyti. Mes visada patariame klientams kas 6 mėnesius tikrinti pakabų jungtis ir pašalinti susikaupusius dumblo sluoksnius.
• Ultra{0}}agresyvioje aplinkoje (pvz., rūgštiniuose naftos telkinių sūrymuose ar aukštos temperatūros elektrolituose) gali prireikti nikelio -lydinių (pvz., Hastelloy C276),-tačiau jų kaina yra daug didesnė.

4. -Šalia{2}}Medžiagos palyginimas (reali-pasaulio metrika, kuri yra svarbi)

Kad pasirinkimas būtų aiškesnis, pateikiame greitų nuorodų lentelę, paremtą mūsų praktine{0}}su šimtų EW gamyklų patirtimi:

5. Kaip tinkamai pasirinkti savo augalą (3 žingsnių praktinis vadovas)

Renkantis katodo plokštės medžiagą, reikia pasirinkti ne „geriausią“{0}}, o tai, kas geriausiai tinka jūsų unikaliai sąrankai. Čia yra tikslus procesas, kurį atliekame savo klientams:

1. Išbandykite savo elektrolitą-svetainėje (nepasitikėkite vien laboratorijos ataskaitomis)

Chlorido lygis įvairiose talpyklose gali skirtis ir kisti priklausomai nuo temperatūros, todėl 6 mėnesių senumo laboratorijos ataskaitos gali neatspindėti dabartinių sąlygų. Štai mūsų 5-minučių svetainėje metodas:

• Paimkite nešiojamąjį chlorido matuoklį (rekomenduojame Hach HQ440d-, kuris yra tvirtas ir tikslus pramoniniams tikslams)
• Paimkite 3 mėginius: vieną iš įleidimo bako, vieną iš vidurinio bako ir vieną iš išleidimo bako (korozijos rizika didžiausia išleidimo angoje)
• Bandymas darbinėje temperatūroje (ne kambario temperatūroje){0}}chlorido korozijos rizika padvigubėja, kai elektrolitas pasiekia 45 laipsnių +
• Nykščio taisyklė: jei vidutinis Cl⁻ > 800 ppm, praleiskite 316L, o LDX2101{3}}2205 yra nediskutuotinas. Jei 300–800 ppm: LDX2101 yra mieliausia vieta. Jeigu<300 ppm: 316L works perfectly.

2. Įvertinkite mechaninio stiprumo poreikius

Jei jūsų katodinės plokštės yra ilgesnės nei 1,2 m, stiprumas yra svarbus-daug. 316L lengvai sulenkiamas esant tokiam dydžiui, ypač jei jūsų įmonėje veikia didelis srovės tankis (250 A/m²+). Mes matėme šią problemą keliems klientams Brazilijoje; perjungimas į LDX2101 arba 2205 visiškai išsprendė jų deformacijos problemas.

3. Subalansuokite biudžetą ir ilgalaikes{1}} išlaidas

Būkime tikros{0}}kaina visada priklauso nuo. 316L yra pigus iš anksto, bet jei esate nuosaikioje -ar-atšiaurioje aplinkoje, kaina už plokščių keitimą kas 18–24 mėnesius suvalgys pelną. 2205, iš pradžių kainuos brangiau, tačiau gamykloms, planuojančioms dirbti 5+metus, tai yra ekonomiškiau{{8}. LDX2101 yra vidurys,{11}}puikus klientams, kurie nori patvaresnio nei 316 l, bet negali pateisinti 2205 aukščiausios kokybės.

6. 3 Dažniausiai girdimi klaidingi supratimai (ir kaip šių klaidų išvengti)

Bėgant metams matėme, kad klientai daro tas pačias klaidas rinkdamiesi katodinių plokščių medžiagas. Štai dažniausiai pasitaikantys:

1. „LDX2101 yra tik „pigesnis 2205“

No-its low molybdenum content means it can't handle >800 ppm Cl⁻. Klientas Kolumbijoje vieną kartą juos sumaišė ir pasirinko LDX2101, kad sutaupytų pinigų, nors jų Cl⁻ lygis buvo 950 ppm. Plokštės sugedo per 11 mėnesių, o pertvarkymas kainavo 3 kartus daugiau nei sutaupė pradinė.

2. „316L yra „pakankamai geras“ bet kokiai rūgštinei aplinkai“

Chloridas yra pakaitos simbolis{0}}net 500 ppm gali sugadinti 316 l šiltų elektrolitų. Klientas Argentinoje paleido 316 l 50 laipsnių elektrolite su 600 ppm Cl⁻; jie pradėjo matyti duobes vos po 7 mėnesių.

3. „2205 niekada nereikia pakeisti“

Jis yra patvarus, bet jei nekreipsite dėmesio į techninę priežiūrą (pvz., nešvarios pakabos, nefiltruotas elektrolitas), jis pradės rūdyti. Siūlome apžiūrėti plokštes kas 6 mėnesius ir minkštu šepečiu išvalyti plyšių vietas, kad pašalintumėte dumblą.

Išvada

Galų gale, štai ką sakome kiekvienam klientui: pirmiausia patikrinkite chlorido kiekį, suderinkite PREN su aplinka ir neaukokite ilgalaikio-patvarumo siekdami trumpalaikių-taupų.

• Laikykis316Ljei valdote nedidelę gamyklą su švariais elektrolitais (Cl⁻ < 300 ppm), o biudžetas yra svarbiausias prioritetas-, tai patikima, patikrinta ir plačiai prieinama.
• PasirinkiteLDX2101jei norite ekonomiško{0}}naujinimo, kuris užtikrintų geresnį stiprumą ir atsparumą korozijai nei 316 l, be didesnės 2205 kainos. Jis puikiai tinka vidutinėms sąlygoms, kai 316 l trūksta, bet 2205 yra per daug.
• Eiti su2205 dvipusis nerūdijantis plienasjei jūsų gamykla susiduria su agresyviomis sąlygomis (aukšta chloridų koncentracija, aukšta temperatūra) arba investuojate į ilgalaikį -darbo stabilumą-, jos puikus našumas ilgainiui sutaupys galvos skausmo ir pinigų.

Jei vis dar nesate tikri, atsiųskite mums savo elektrolitų tyrimo rezultatus ir augalų specifikacijas,{0}}padėsime jums pasirinkti tinkamą medžiagą, atsižvelgdami į mūsų 20+ metų praktinę-elektrolizavimo įrenginių patirtį visame pasaulyje. Jokių spėlionių, tik duomenimis{4}}pagrįsti patarimai, pritaikyti jūsų sąrankai.