紙漿生產(chǎn)和造紙工業(yè)的工作環(huán)境腐蝕性強,常對工藝裝置造成嚴重的腐蝕破壞。據(jù)統(tǒng)計,由腐蝕造成的損失,每噸紙漿高達6美元。為維持生產(chǎn)的順利進行和減少生產(chǎn)成本,不銹鋼和耐蝕合金在紙漿生產(chǎn)中得到廣泛應用,成為此領域不可缺少和不可取代的結(jié)構(gòu)材料。采用不同紙漿生產(chǎn)原料和不同的造漿工藝,所使用不銹鋼牌號亦有差別,目前304不銹鋼、316不銹鋼、317L不銹鋼、254SMO不銹鋼、654SMO不銹鋼以及雙相不銹鋼等均在不同紙漿的生產(chǎn)中被廣泛使用。
1. 機械化造漿
在機械化造漿生產(chǎn)過程中,由于不使用化學藥品,其腐蝕程度不似硫酸鹽和亞硫酸鹽造漿那么嚴重。早期,在此環(huán)境采用不銹鋼并不多,近年來,為了減少普通材料的維修費用和提高經(jīng)濟效益以及防止鐵銹引起對紙漿的污染,不銹鋼在機械化造漿生產(chǎn)中得到了普遍采用,見表2-16。
2. 硫酸鹽法造漿
硫酸鹽法造漿的工藝過程中的介質(zhì)腐蝕性不及亞硫酸鹽法。在此工藝中,漂浮海中的木材,使用含鹽水以及化學藥品(結(jié)晶硫酸鈉,含0.3%NaCl)都將使工藝介質(zhì)含有一定數(shù)量的氯化物,加劇了設備的腐蝕。實踐經(jīng)驗證明,00Cr18Ni10和00Cr17Ni14Mo2可得到滿意的使用效果,不銹鋼在此工藝條件下的使用見表2-17。
3. 亞硫酸鹽法造紙漿
亞硫酸鹽法生產(chǎn)紙漿工藝是腐蝕最嚴重的工藝流程、早期使用含前過剩二氧化硫的亞硫酸氫鈣作為蒸煮藥液,這種藥液呈酸性,僅能用于素素待定的大時原制、當藥流中加入鎂、鈉和氨作為基本熟煮液,可得到不同,pH的蒸煮液、使其能造用各種大材東料。由于化學藥品昂貴,加之為防止環(huán)境污染禁止將亞硫酸氫鈣排放,因此必須通過蒸發(fā)等工藝方法進行回收,致使工藝設備必須在腐蝕苛刻的環(huán)境中工作。在這種環(huán)境中的生產(chǎn)設備將遭到均勻腐蝕、點蝕、縫隙腐蝕、應力腐蝕、磨蝕等各種腐蝕,因此所使用的材料較前述工藝的檔次更高,超級奧氏體不銹鋼(2RK65、254SMO,654SMO)和超級雙相不銹鋼均得到了成功應用。不銹鋼在亞硫酸鹽法造漿工藝中的應用狀況見表2-18。
4. 半化學法造漿
半化學法造漿的工藝過程介于化學和機械法兩者之間,其結(jié)構(gòu)材料的選擇視化學處理方法不同而有所差別,最常用的方法是中性亞硫酸鹽半化學法,即NSSC法。半化學法造漿工藝設備使用不銹鋼狀況見表2-19。
5. 廢紙造漿
廢紙造漿的工藝介質(zhì)的腐蝕性不太苛刻,為了保證紙漿的白度,通常使用00Cr18Ni10作為設備結(jié)構(gòu)材料,在需加入化學藥品(亞硫酸氫鋅和過氧化鈉、次氯酸鈉)的工序,00Cr17Ni14Mo2鋼獲得了滿意的使用效果。
6. 紙漿漂白
紙漿漂白是紙漿生產(chǎn)的最后一道工序,漂白過程需使用化學藥劑。不同紙漿生產(chǎn)工藝所使用的漂白藥劑存在較大差別。硫酸鹽和亞硫酸鹽法生產(chǎn)的紙漿在漂白時,需使用氯氣、堿、次氯酸鹽和二氧化氯,而對于機械化紙漿和半化學法紙漿的漂白,常常使用過氧化物和亞硫酸氫鹽。在漂白過程中,必然使用循環(huán)水,因此導致工藝介質(zhì)氯化物急劇增加,與工藝過程中的化學藥劑疊加,使工藝介質(zhì)的腐蝕性變得非常苛刻。為滿足生產(chǎn)順利進行,漂白工藝裝置所使用的耐蝕材料,最低檔的材料為 00Cr17Ni14Mo2,00Cr19Ni13Mo3。
00Cr20Ni25Mo4.5Cu,00Cr20Ni18Mo6CuN,超級雙相不銹鋼以及鎳基耐蝕合等高擋材料均得到普遍應用,可根據(jù)介質(zhì)的實際條件進行合理選擇。不銹鋼在漂白工藝過程的使用見表2-20和表2-21。