[發明專利]一種防垢合金

有效

• 申請號: 200810010714.5
• 申請日: 2008-03-21
• 公開（公告）號: CN101538688A
• 公開（公告）日: 2009-09-23
• 發明（設計）人: 董加勝;呂曼祺;陳德敏;張海峰;楊柯
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: C22C38/58
• 分類號: C22C38/58;C22C38/50;C22C38/54;C22C30/00
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司
• 代理人: 樊南星

技術領域：

本發明涉及材料科學和液體盛放或者輸送系統的防垢技術，特別提供了一種可用于液體系統的管路、閥門、鍋爐防垢的防垢合金。

背景技術：

現有技術中，很多情況下我們需要對盛放或者輸送水或其他物質的容器或者管路進行防垢處理。

例如，在石油開采中，為了盡可能地將油藏開采出來，我們采取了許多物理的和化學的手段。大部分手段幾乎都與水有關，包括向地下回灌水、注入熱水、注入含各類化學物質的水等等。實際上，許多油田開采出來的石油，水含量在50％以上，甚至達到95％，必須進行油水分離和水的循環使用。因此水處理是石油生產的重要環節。在其它生產領域和日常生活中，也有大量的水系統。有水就有水垢，從鍋爐到管路和閥門，由于垢的生成會引起熱效率的下降和能耗增加、管路堵塞和閥門失效，因此必須經常進行除垢作業。

除垢是一項費時費力且效率低下的操作。使用軟化水是防垢的有效手段，但在用水數量巨大，而且使用中要添加各類化學物質的條件下，根本無法進行有效的軟化；傳統的防垢除垢方法包括使用磁性材料、機械除垢和化學清洗，但效果均不理想。常用的化學清洗方法，不僅要停止鍋爐加熱，還有排放引起的環境問題。

使用由合金制成的防垢裝置，有望有效解決防垢問題，同時還能解決額外能源消耗或污染物排放問題。

因此，人們期望獲得一種技術效果更好的防垢合金。

發明內容：

本發明的目的是提供一種可用于液體系統的管路、閥門、鍋爐防垢的防垢合金。

本發明提供了一種防垢合金，其特征在于：所述防垢合金包含有以下組成成分：Ni、Cu、Zn、Ti、V、Cr、Mn、Fe；以上所述各種成分的重量百分比含量具體如下：

Ni：7～25％、Cu：15～45％、Zn：6～20％、Ti：3～8％、V：0.1～0.6％、Cr：2～10％、Mn：1～6％、Fe：余量。

本發明的優選內容還包括以下內容：所述防垢合金還含有下述幾種組成成分中的至少一種：B、輕稀土元素、Sn；所述的各種成分的重量百分比含量要求具體是：

B：0.05～0.15％、輕稀土元素：0.05～0.5％、Sn：0.1～1.0％；

所述防垢合金中的C元素的重量百分比含量≤0.10％，Si元素的重量百分比含量為0.1～0.8％；

所述輕稀土元素具體優選為La、Ce、Pr、Nd之一或其組合。

本發明所述防垢合金的具體形態是以下幾種之一或其組合：粉末狀、顆粒狀、圓球狀、多孔板狀，噴涂在其它材質表層的層狀。當所述防垢合金的具體形態是粉末狀或顆粒狀或圓球狀時，其優選的粒度要求分別如下：粉末狀的粒度要求為100nm～0.5mm，顆粒狀的粒度要求為0.5mm～3mm，圓球狀的粒度要求為3mm～15mm。

本發明如上所述的防垢合金，具體可以應用于液體系統防垢，尤其是針對水系統的防垢。

所述防垢合金在用作防垢用途時，其使用方法具體是：將所述防垢合金作為工作介質，置入防垢裝置中，然后將防垢裝置串接在需防垢的水路中。

具體而言，所述防垢合金具體的應用方法優選是：將所述防垢合金作為工作介質，置入防垢裝置中，然后將防垢裝置串接在需防垢的水路中的入水口處。

所述防垢合金的使用方法中，所述正在使用中的防垢合金的具體形態是以下幾種之一或其組合：粉末狀、顆粒狀、圓球狀、多孔板狀，噴涂在其它材質表層的層狀。

當所述防垢合金的使用狀態主要為粉末狀時，用于盛裝所述防垢合金的防垢裝置的出口或/和入口處裝有過濾網。網的孔徑小于合金粉末的最小粒徑。

所述防垢合金的使用方法中，所述防垢合金的總表面積應與液體流量或/和液體的品質相適配，總表面積越大，所需合金量越小。

本發明所述防垢合金的功能原理如下：

將由防垢合金作為工作介質的防垢裝置串接在水路中，

本發明利用防垢合金與液體物質(尤其是水)中組分的電負性差使其在相關系統中具有某種靜電催化活性，能夠使從其表面流過的液體中組分的靜電位發生改變和產生極化效應，使可能產生沉淀(如水中能夠形成垢的組分)或聚集的物質分散和處于懸浮狀態或溶解狀態，避免發生凝結或團聚，從根本上解決了液體(尤其是水)系統的結垢問題，這種獨特的極化效應可以使液體(尤其是水)系統的管路、閥門、鍋爐和各種加熱或貯存液體的裝置有效防止垢的形成和沉積，達到防垢的效果。

本發明所述防垢合金在使用過程中只起催化作用，本身并不消耗，因此可以長期使用，使用方便、價格低廉。