隨著經濟社會的發展,工業生產過程和人民生活中產生出越來越多的“三廢”(廢氣、廢水、廢渣)正威脅著人們賴以生存的家園。對“三廢”進行回收、凈化處理或綜合利用,做到達標排放,防止環境污染,變廢為寶,造福人類。
雙相不銹鋼由于其具有獨特的理化綜合性能,是制造“三廢”回收利用和凈化處理裝備、設施的首選材料之一。
雙相不銹鋼兼具鐵素體和奧氏體不銹鋼的優點,具有良好的耐腐蝕性能、機械性能和焊接性能。由于其綜合性能優良和制造技術的突破,近年來被大量用于氯化物和硫化氫介質條件下的設備制造,尤其適合制造含氯離子水或微咸水冷卻介質的熱交換器,也用于制造稀釋的硫酸溶液和儲運純有機酸的設備。在負荷較重的結構材料中代替304不銹鋼,同時可提高設備的使用壽命和降低材料成本。近些年,由于工業水平的發展和對環境保護要求越來越高,雙相不銹鋼在環保領域也得到了大量推廣使用,特別是在工業廢氣、廢水和固廢處理方面大量推廣使用。
廢氣污染是人類面臨的最大環境問題之一,如電廠的燃煤鍋爐、化肥廠的煤氣發生爐、鋼鐵廠的焦化爐廢氣中含有大量硫化物、氮化物、氯化物、氟化物等有害氣體和有毒的粉塵顆粒,排入大氣前需要去除這些害氣體和有毒的粉塵顆粒,最常用的方法是將廢氣通過裝有石灰漿或石灰石的吸收塔進行中和處理,中和處理過程中會產生含有HCl和HF的腐蝕氣體,對吸收塔造成嚴重的腐蝕。因此,為了確保系統持續運轉,必須選用耐腐蝕性能好的不銹鋼,而2205、2507雙相不銹鋼具備這方面的優點,因此在煙氣處理吸收塔裝置中大量使用。
據統計表明近幾年歐州建造的多套煙氣脫硫裝置中均采用大量的雙相不銹鋼制造。加拿大Coleson Cove電廠是北美第一個在吸收塔的頂部采用360噸2205雙相不銹鋼的。近年國內工業煙氣處理設備也開始采用雙相不銹鋼材料,如華電國際鄒縣發電廠三期煙氣脫硫吸收塔也采用大量2205、2507雙相不銹鋼作為制造材料。同時在煙氣的粉塵處理系統,濕式電除塵技術(WESP)裝置系統的集塵板、陽極板、陰極線采用2205雙相不銹鋼制造。在醫藥企業行業有機物廢氣處理系統中,其氣動切換閥體采用2205雙相不銹鋼制造。由于環境的要求,船舶,特別是化學品船舶煙氣脫硫排放吸收塔也大量采用2205、2507雙相不銹鋼制造。
隨著國內外城鎮建設和工業進程,廢水的排放已成為影響全球水資源惡化的罪魁禍首,需要對其無害化處理后才能進行排放。城市污水中的生活污水、醫院污水、禽畜養殖污水等含有大量的Cl-離子、磷化物、氮化物、有機化合物等,特別是污泥當中這些離子或化合物的含量更高。工業污水中各種金屬離子、Cl-離子、磷化物、氮化物、有機化合等含量同樣較高。這些離子或化合物如不進行處理就進行排放,將對水環境造成重大的污染,對人類的生活造成重大威脅。
由于污水處理系統當中的某些設備或管道系統屬于永久建造,而城市污水和工業污水、污泥具有腐蝕性,如若選材不當不僅對污水處理設備、管道系統造成嚴重的腐蝕,污水處理設備或管道系統維護困難,對污水處理公司也會造成重大的經濟損失。所以污水處理設備、管道系統需要選用耐腐蝕材料制造。
污水處理設備、管道系統一般采用304不銹鋼材質制造,但污水中Cl-大于200ppm時,廢水和污水處理設備或管道系統最好采用2205雙相不銹鋼或耐腐蝕性能更好的2507超級雙相不銹鋼制造,如不銹鋼酸洗廠、汽車零部件電鍍廠、紙漿或造紙廠、礦井、煤化工、化肥廠、磷肥廠、糖廠、啤酒廠等工業廢液、污水處理系統或設備均有采用2205、2507雙相不銹鋼材料制造。
同污水處理和廢煙塵處理一樣,雙相不銹鋼在固廢處理過程中也大量使用,這是因為固廢中含有大量的金屬離子、各種復雜的有機物、氯化物、氟化物、硫化物等,這些物質不僅有毒,還呈酸堿性,在處理過程中對設備腐蝕嚴重。固廢處理系統中與腐蝕性能較強的固廢接觸的零部件、管道系統需要采用雙相不銹鋼材料制造。
有毒、呈酸堿性的化工、石油、醫藥等固廢垃圾燃燒過程中,需要對其進行無害化處理,固廢處理系統中配置的洗滌塔、濕法靜電設備中均有采用2205、2507雙相不銹鋼制造。在含有稀有金屬金、銀、鈷等的電鍍固廢或其他固廢中,采用的攪拌設備、管道及電解提純設備均采用大量的2205、2507雙相不銹鋼制造。冶金制造工業,如碳鋼、不銹鋼酸洗固廢處理的攪拌設備、制球設備局部零部件也有采用2205雙相不銹鋼。
綜上所述,因雙相不銹鋼具有優異的力學性能、耐磨性能、耐應力腐蝕、耐氯離子腐蝕及耐均勻腐蝕性能等綜合的優良性能,使其在環境保護領域應用也越來越廣泛。