Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Хаджи В.Е. -> "Синтез минералов Том 1" -> 110

Синтез минералов Том 1 - Хаджи В.Е.

Хаджи В.Е. Синтез минералов Том 1 — М.: Недра, 1987. — 487 c.
Скачать (прямая ссылка): sintezmineralovt11987.djvu
Предыдущая << 1 .. 104 105 106 107 108 109 < 110 > 111 112 113 114 115 116 .. 212 >> Следующая


Ситуация может еще более усугубиться, если в силу особенностей монтажа сосуда (опора и крепление р нижней части корпуса) и теплообмена его с окружающей средой (недостаточная теплоизоляция нижнего затвора) в нижней части реакционной камеры образуется относительно холодная застойная зона с ослабленным конвективным перемешиванием (рис. 84).

253 Из вышесказанного следует, что при оценке KPH материала несущего сосуда (особенно его нижней части) необходимо рассматривать возможность контакта с технологической средой гораздо более агрессивной, чем номинальный рабочий раствор. Учет этого обстоятельства может сделать KPH значительно более реальным и опасным фактором. На рис. 83 (кривые 3) показано изменение длительной коррозионной стойкости сталей 25Х2МФА и Э8ХНЗМФА при повышении концентрации NaOH в растворе. Эти данные подтверждаются и прямыми экспериментами на модельных и натурных сосудах. В табл. 20 приведены результаты исследований модельных сосудов из стали 25Х2МФА с внутренним диаметром 10 мм и пластинчатых образцов с постоянной деформацией [13]. Испытания проводились при давлении 100 МПа.

Приведенные результаты свидетельствуют, в частности, о защитной роли акмитной пленки по отношению к поверхностной коррозии. Эта пленка образуется при добавлении в раствор как щелочи кремнезема, так и силиката натрия. Однако эта пленка не предохраняет от КРН. Более того полученные результаты

Таблица 20

Результаты коррозионных испытаний модельных сосудов

Тнп испытуемого раствора Температура испытаний, ° C Результаты испытаний
5 % NaOH 320—380 Незначительная язвеииая коррозия. KPH
отсутствует
5% NaOH + 350—370 Коррозия отсутствует. Образуется акмит-
+ SiO2 ная пленка
10 % NaOH 320—380 Незначительная поверхностная коррозия
в основном в зоне механических дефектов
10 % NaOH + 370 Коррозия отсутствует. Образуется акмит-
+ SiO2- ная пленка
20 % NaOH 370 Язвенная коррозия
20 % NaOH + 320—370 Язвенная коррозия отсутствует. Имеется
+ SiO2 КРН. Образуется акмитная плеика
30 % NaOH 320—370 Интенсивная язвенная коррозия. Разъеда-
ние по зерну
30 % NaOH + 320—370 Язвенная коррозия практически отсутст-
+ SiO2 вует. Интенсивное КРН. Образуется акмит-
иая плеика

Рис. 84. Эпюры распределения температур в холодной зоне доииой части реакционной камеры несущего сосуда:

/, 2, 3 — через 25, 50 н 150 ч соответственно после включения обогрева сосуда

254 Рис. 85. Характерный вид трещины KPH на стеике сосуда из стали 25Х2МФА Ув. 100

позволяют предположить, что силикат натрия (необходимый для образования акмита) является катализатором КРН.

Аналогичные результаты получены в натурном эксперименте на специальном опытном сосуде. Металлографический анализ поверхности корпуса этого сосуда проводился после кратковременных циклов с различными режимами подготовки рабочего раствора. В результате было выявлено, что при заливке в сосуд плохо перемешанного щелочного раствора на внутренней поверхности корпуса сосуда в нижней его части уже на ранних стадиях цикла начинается зарождение межкристаллитных ветвящихся трещин. На рис. 85 приведен типичный вид трещины КРН, образовавшейся на внутренней поверхности корпуса опытного сосуда, изготовленного из стали 25Х2МФА, после нескольких тысяч часов эксплуатации в условиях повышенной концентрации гидроокиси натрия в нижней части.

Таким образом, для надежной и долговременной эксплуатации несущего сосуда аппарата для гидротермального выращивания кварца в щелочных средах необходимо обеспечить, чтобы в данной части сосуда не возникала повышенная концентрация щелочи (свыше 5—10%). Для этого прежде всего надо осуществлять заливку в сосуд хорошо перемешанного и полностью подготовленного рабочего раствора. Кроме того, целесообразно использовать специальные технологические приемы по уменьшению фазового расслоения рабочей среды в цикле. Эти меры должны быть дополнены также систематическим контролем состояния внутренних металлических поверхностей несущего сосуда, осо-

255 бенно в его нижней части. Поскольку проведение металлографического контроля непосредственно на сосуде затруднено и связано со значительным простоем аппарата (из-за необходимости переборки нижнего затвора), в целях ускорения и удешевления коррозионного контроля можно рекомендовать применение специальных коррозионных образцов. Коррозионные образцы, включающие напряженные контрольные пластинки из материала автоклава, завешиваются в реакционную камеру сосуда в наиболее опасные зоны. После цикла их подвергают тщательному визуальному и металлографическому анализу и используют повторно.

Такие образцы могут быть особенно полезными при оценке влияния каких-либо изменений технологического процесса на коррозионный процесс, например, введение специальных добавок, могущих усилить коррозию. К таким добавкам, иногда используемым в гидротермальном выращивании, относятся, в частности, соли лития и марганца. На рис. 83 приведены диаграммы коррозионного растрескивания стали 25Х2МФА в содовом растворе и с добавками 1 % LiNO3 (кривая 2) и без них (кривая 4) в присутствии избыточного количества кремнезема при температуре 350 °С. Эти диаграммы свидетельствуют о повышении склонности испытуемого материала к KPH в присутствии солей лития. В то же время введение аналогичных добавок солей лития и марганца в различные щелочные среды не повысили, а даже понизили скорость поверхностной коррозии.
Предыдущая << 1 .. 104 105 106 107 108 109 < 110 > 111 112 113 114 115 116 .. 212 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed