P2O5是重要的工业化学品之一,是农业化肥的主要磷源。
Hastelloy G-30 合金(UNS N06030)是一种高耐“湿法”磷酸(P2O5)的镍铬铁材料,于上世纪七八十年代被发明以来,迄今为止已有三十余年的历史。今天,“特钢100秒”就和大家一起学习下G-30合金。
由于其高铬含量,G-30 合金非常耐其他氧化酸,如硝酸和含硝酸的混合物。由于其显著的钼和铜含量,它对盐酸、硫酸等具有很好的抗酸性。G-30 合金也抵抗相当适度的氯化物诱导的局部攻击,这可能是在用于浓缩P2O5的蒸发器中的沉积物下面的原因。
G-30® 合金特别设计用来抵抗商业磷酸侵蚀。该合金特别成功地应用于化肥工业的热交换管及其他部件中。由于该合金中的高钴含量,它也是对强氧化性溶液及用混合酸进行酸洗作时的首选合金。
G-30板材执行ASME SB 582/ASTM B 582标准;棒材执行ASME SB 581/ASTM B 581标准。典型成分如下:
43Ni-30Cr-15Fe-5.5Mo-2.5W-50Co﹡-2Cu﹡-1.5Cb﹡-1.5Mn﹡-1Si﹡-0.03C
配套焊材:美国哈氏合金G-30/ERNiCrMo-11
“湿法磷酸”(P2O5)是通过磷矿与硫酸反应制得的。
它含有许多杂质,并且P2O5浓度只有约30%,因为需要大量的漂洗水将其与其他主要反应产物——硫酸钙分离。典型的杂质包括未反应的硫酸、各种金属离子、氟离子和氯离子。氟化物离子往往与金属离子形成络合物,因此比氯离子少,这强烈地影响了“湿法”磷酸与金属材料之间的电化学反应。颗粒物质(如二氧化硅颗粒)也可以存在于“湿法”酸中。
通常,在这个过程中P2O5浓度提高到54%。杂质浓度随磷酸浓度的增加而下降,这对酸腐蚀性的浓度效应有一定的抵消作用。
下面的图表,比较G-30 合金与不锈钢,是基于测试的三个不同浓度(36, 48,和54%)的“湿法”磷酸在121°C(250°F)的腐蚀数据。
耐盐酸和硫酸,G-30的耐腐蚀性能数据如下:
耐盐酸腐蚀比较
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