[發明專利]一種耐腐蝕材料腐蝕壽命的測試設備及測試方法

有效

• 申請號: 201811542890.3
• 申請日: 2018-12-17
• 公開（公告）號: CN109580467B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 郭昭華;趙宇航;王永旺;王連蒙;常寧;李世春;苗家兵;高瑩;董宏
• 申請（專利權）人: 中國神華能源股份有限公司;神華準能資源綜合開發有限公司
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司 11012
• 代理人: 熊保

本發明涉及一種耐腐蝕材料腐蝕壽命的測試設備和測試方法，所述測試設備包括杯體、密封杯蓋組件、攪拌組件和溫控單元，其中，所述杯體包括外杯體和套設在所述外杯體內并與外杯體之間形成環隙的內杯體；所述密封杯蓋組件包括與所述外杯體相適配的杯蓋及陶瓷隔熱墊片，以及密封隔膜和隔膜擋圈；所述攪拌組件包括電機、攪拌件和連接所述電機和攪拌件的攪拌軸，所述攪拌軸穿過所述杯蓋、密封隔膜和隔膜擋圈延伸使所述攪拌件位于所述內杯體內；所述溫控單元包括耦合設置的熱電偶和電熱絲；本發明設備整體設計簡單，可有效防止酸氣外溢、隔熱保溫，本發明可有效用于設備材料的腐蝕速率及使用年限的評估。

技術領域

本發明涉及材料耐高溫腐蝕性測量領域，特別涉及一種在一步酸溶法中設備所采用的耐腐蝕材料腐蝕壽命的測試設備及方法。

背景技術

神華準能資源綜合開發有限公司充分利用準格爾煤田“高鋁、富鎵”優勢，在國內率先成功研發了循環流化床粉煤灰“一步酸溶法”提取冶金級氧化鋁工藝技術，該項目對緩解鋁土礦資源短缺、保障鋁工業資源安全具有重要意義。

在“一步酸溶法”的工藝流程中，相關化工設備(如溶出罐、工藝管道、蒸發器、酸吸收塔及沉降槽等)的工況條件較為苛刻：工作溫度較高(120～180℃之間)；溶出的料漿為非氧化性強酸—鹽酸條件，并且伴隨著大量固態顆粒，在機械力的作用下，對設備的材料具有一定的沖蝕磨損作用，所以與料漿溶液接觸部分的設備選材，其大多為抗高溫腐蝕能力強的無機非金屬材料，如聚四氟乙烯、碳化硅、玻璃鋼及石墨等，該類材料的腐蝕速率無法通過常規的測量金屬電子得失的電化學方式進行評估，同時由于測試的工況條件較為苛刻，一般的高溫高壓反應釜也無法根據實際工況進行全程的模擬測試，從而導致該類化工設備的使用腐蝕壽命無法進行準確的評估。由于在整個工藝流程中，材料的耐受性及化工設備的使用腐蝕壽命關系到整個工藝流程的可行性，所以腐蝕壽命評估對一步酸溶法的意義十分重要。

發明內容

本發明的目的是提供一種耐腐蝕材料腐蝕壽命的測試設備及測試方法，用于對于一步酸溶法中設備材料的使用腐蝕壽命進行評估。

為實現上述發明目的的一個方面，本發明采用以下技術方案：

一種耐腐蝕材料腐蝕壽命的測試設備，其中，所述測試設備包括杯體、密封杯蓋組件、攪拌組件和溫控單元，其中，

所述杯體包括外杯體和套設在所述外杯體內并與外杯體之間形成環隙的內杯體；

所述密封杯蓋組件包括與所述外杯體相適配的杯蓋及陶瓷隔熱墊片，以及密封隔膜和隔膜擋圈，所述陶瓷隔熱墊片呈環形并且其下端面設有與所述環隙相適配的環形凸起，所述陶瓷墊片設置在所述杯蓋與外杯體之間，用于與所述杯蓋配合密封所述外杯體；所述杯蓋的下端設有圓形凸起，所述圓形凸起的側壁與所述內杯體內壁的上端設有相配合的螺紋，所述密封隔膜和隔膜擋圈由上至下依次貼合在所述杯蓋的圓形凸起的下表面，用于防護所述圓形凸起的下表面；

所述攪拌組件包括電機、攪拌件和連接所述電機和攪拌件的攪拌軸，所述攪拌軸穿過所述杯蓋、密封隔膜和隔膜擋圈延伸使所述攪拌件位于所述內杯體內；

所述溫控單元包括耦合設置的熱電偶和電熱絲，所述熱電偶穿過所述杯蓋伸入所述內杯體以監測內杯體內溫度，所述電熱絲纏繞至所述內杯體的外壁上以加熱內杯體內物料。

根據本發明的測試設備，優選地，所述攪拌件包括攪拌漿和套環，所述攪拌漿加工成方框式攪拌槳，所述方框式攪拌槳的方框的內側設有凹槽，用于將待測試樣品嵌入方框內；所述套環套設在所述方框外，用于將嵌入的待測試樣品固定至所述方框式攪拌槳。

根據本發明的測試設備，優選地，所述攪拌軸材料為鈦合金材料，更優選TC10；所述攪拌漿材料為聚四氟乙烯，所述套環為哈氏合金B。