Григорий Николаев - Металл Века

Испытания, проведенные на заводе ”Запорожсталь” Институтом титана, показали, что, если использовать для слива отработанных травильных растворов трубопроводы из нового металла, их срок службы будет измеряться десятками лет. Ныне существующие звенья, изготовленные из углеродистой стали и защищенные резиной, служат полтора, максимум три месяца. Вот потому предприятие приобрело полкилометра титановых труб для замены ими стальных.

Очень перспективно облицовывать титаном ванны, используемые на многих металлургических, сталепроволочно-канатных, метизных заводах для травления заготовок в кислотах с целью удаления окалины с поверхности. Поскольку травильные растворы загрязнены частицами железа и его соединений, а также содержат специальные солевые добавки (что способствует замедлению коррозии), стойкость титана в них намного выше, чем в обычных растворах кислот — без добавок и примесей, благодаря чему титановые травильные ванны служат десятки лет, тогда как обычные выходят из строя гораздо раньше.

Наша страна — самая читающая в мире. Миллионными тиражами печатаются газеты и журналы, больше, чем в любом другом государстве, издается книг. И тем не менее далеко не всегда удается приобрести нужную литературу, выписать то или иное издание. . . Одна из основных причин такого положения — недостаток бумаги.

Чтобы обеспечить страну бумагой, делается многое: строятся новые целлюлозно-бумажные комбинаты и лесопромышленные комплексы, переоборудуются существующие. Предприятия оснащаются новым высокопроизводительным оборудованием. Однако при производстве бумаги очень остро стоит проблема коррозионной защиты,и от ее решения в немалой степени зависит успешное развитие отрасли.

Для получения целлюлозы используют чрезвычайно агрессивные вещества — в технологических процессах варки целлюлозы, получения варочной кислоты, при отбеливании целлюлозной массы. Особенно агрессивен диоксид хлора, которым отбеливают целлюлозу. Отказьюаться от диоксида хлора нецелесообразно: благодаря ему удается намного улучшить качество продукции, интенсифицировать производственные процессы. Метод отбеливания целлюлозы диоксидом хлора получает поэтому все большее распространение, но стремительное разрушение оборудования при его применении приносит значительные убытки.

Фирма ”Крусибл стал корпорейшн оф Америка” приводит данные о том, что простой одной отбельной линии в течение только одних суток причиняет ущерб в 10 тысяч долларов.

Вот почему химики и бумажники обратили самое серьезное внимание на стойкость титана в соединениях хлора. Именно как материал, устойчивый в диоксиде хлора, титан был применен впервые в невоенных отраслях промышленности. Так, в 1954 году американцы использовали его для облицовки миксера, содержащего это соединение. Опыт оказался удачным и с тех пор титан официально признан наилучшим материалом для работы в среде диоксида хлора. Это и многое другое сделало новый промышленный металл ценным материалом для целлюлозно-бумажной промышленности.

Титановое оборудование широко внедряется в отечественную целлюлозно-бумажную промышленность. Оно с успехом используется на Братском и Сыктывкарском лесопромышленных комплексах. Советском и Котласском целлюлозно-бумажных комбинатах, Байкальском целлюлозном заводе и некоторых других предприятиях.

Институтом ЦНИИ- буммаш спроектированы отбельные установки для массового применения на предприятиях отрасли. Они состоят из отбельных башен, баков, смесителей, мерников, трубопроводов и запорной арматуры. Все оборудование делается из титана. Заводы уже приступили к выпуску таких установок.

Титан оказывается незаменимым для бумажников, выручая их, давая значительный технико-экономический эффект.

В цехе белильных растворов Сыктывкарского лесопромышленного комплекса стальные трубопроводы требовали полной замены через каждую неделю. Срок службы титановых трубопроводов настолько превосходит срок службы стальных, что при этом не только окупается стоимость более дорогого материала, но и ежегодно предприятие получает 120 тысяч рублей прибыли! Каждая титановая воздуходувка, работающая в том же цехе взамен агрегатов из нержавеющей стали, выходивших из строя каждые 2 недели, экономит предприятию около двух с половиной тысяч рублей.

Титан применяют в контрольно-измерительной и регулирующей аппаратуре трех линий производства сульфатной целлюлозы, где технологические процессы полностью автоматизированы. Металл используют для изготовления чехлов, защищающих датчики приборов, которые работают в агрессивных средах. Винипласт защищал их на протяжении всего лишь 15 дней, титан служит около 7 лет и благодаря столь продолжительному сроку работы дает существенную экономию. Семь титановых чехлов, которыми прикрывают датчики приборов на братском ЛПК, дают предприятию 20 тысяч рублей годовой экономии. Всего же от применения титана лесопромышленный комплекс ежегодно получает более 150 тысяч рублей прибыли.

Коррозионностойкий металл оказывается весьма кстати также в гидролизной и лесохимической промышленности, где он хорошо зарекомендовал себя в качестве материала для изготовления аппаратуры в производстве уксусной кислоты, этилацетата и других очень едких веществ.

Зарубежные фирмы применяют титановые теплообменники, вентиляторы, насосы, запорную арматуру. В Швеции пластинчатые титановые теплообменники работают в растворах хлоридов, хлоратов, а также в жидкостях, содержащих активный хлор. В США аппаратуру из титана внедряют в цехах варки целлюлозы, где техника, изготовления из нержавеющей стали полностью выходит из строя через два года работы и ее необходимо заменять. Замена же только одного промывного аппарата обходится в 80 тысяч долларов. Титановое оборудование используют в целлюлозно-бумажной промышленности Японии, Англии, ЧССР, Финляндии.

Разработчики аппаратуры целлюлозно-бумажного производства утверждают, что опыт эксплуатации титанового оборудования показал неоспоримое преимущество этого металла перед другими конструкционными и коррозионностойкими материалами. Остается только добавить, что с каждым годом, даже месяцем, все больше титана применяется для производства бумаги и в том, что ее дефицит будет все же преодолен, что страна получит в избытке не только материал для печатания книг и газет, но картон, бумагу для технических целей и для расфасовки пищевых продуктов, большое количество бумажно-беловых товаров, немалая заслуга будет принадлежать и металлу, носящему имя титан.

Редкое предприятие, выпускающее автомобили, различные приборы, электротехническое оборудование и другие виды продукции, не имеют гальванических цехов или участков. Гальванический метод — наиболее распространенный способ нанесения металлических покрытий на изделия. Покрытия наносят для защиты от коррозии, для повышения твердости, долговечности, электропроводности поверхности, улучшения ее внешнего вида.

Основные материалы, которые используют для оборудования гальванотехники, — обычная и нержавеющая сталь. Обычную сталь для защиты от коррозии покрывают слоем винипласта, полиэтилена и других пластических масс, отличающихся неплохой коррозионной стойкостью.

Но при повышенной температуре листы, к примеру, винипласта вследствие значительного теплового расширения растрескиваются, целостность покрытия нарушается и сталь, из которой изготовлена гальваническая ванна, сделавшись беззащитной, начинает разрушаться в агрессивном растворе, тем самым загрязняя его. А ведь даже совсем незначительное количество загрязнений в электролитическом растворе ухудшает качество гальванических покрытий. Кроме того, начавшееся разрушение ванны неизбежно приводит к тому, что она выходит из строя.

Такие ванны обычно используют для никелирования, цинкования, меднения и ряда других процессов. Для травления стальных изделий применяют оборудование, покрытое резиной или свинцом. Но и эта защита также оказывается неэффективной. Резина быстро стареет, на ней образуются трещины, свинец не обладает достаточной механической прочностью^ легко повреждается. В обоих случаях целостность защитного покрытия опять-таки нарушается.

Проблема защиты гальванического оборудования от коррозии важна и злободневна. Она решается в том случае, когда для изготовления оборудования широко используются титановые сплавы, устойчивые почти во всех электролитических растворах, за исключением содержащих фтористые кислоты или ионы фтора. Стойкость титана в растворах с повышенным содержанием соляной и серной кислот увеличивается путем небольших добавок в электролит азотной кислоты или ее солей.

Титановое оборудование эффективно как в подготовительных гальванических процессах, когда изделия подвергают электрополированию, обезжириванию, травлению, так и непосредственно в процессах нанесения тонких слоев хрома, никеля, меди, цинка, кадмия.