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    大连化学工业公司碱厂年产纯碱量为72万t，采用氨碱法和联合制碱法进行生产。从70年代后期开始，为改变设备落后状况，一些主要设备逐步用钛材及钍设备进行更新。1983年后，又进一步扩大了钛材的应用范围，现将应用情况简述如下。
      1.用钛管代替氨冷凝器中铸铁管
    氨冷凝器是纯碱生产过程中，将蒸馏塔蒸出的氨气冷凝的设备。由两个冷却箱组成，箱内装有φ63mm*6mm*2986mm铸铁管214根。管内外均用热固性酚醛清漆防腐，管外介质为NH3，C02、H2O蒸汽，温度在95℃左右，管内介质NH4Cl母液，与管外介质换热。在此条件下，铸铁管腐蚀严重，使用1年即有部分管子腐蚀穿孔，两年时间，已腐蚀损坏严重, 在蒸馏塔3年大修时，氨冷凝器内的铸铁管全部换新。
    1977年大连化学工业公司碱厂把解决氨冷凝器内铸铁管严重腐蚀问题列入科研项目，向宝鸡有色金属加工厂订购了规格为φ60mm*2mm*3010mm TA2管，于1979年安装。这是该厂第一台钛列管设备，也是我国纯碱工业蒸馏塔首次采用纯钛管。1979年12月投人生产，已用了14年，至今未发现腐蚀泄漏，效果良好。根据1982年9月(投产2年零10个月)抽管检查鉴定，预计使用寿命可达20年以上。
    由于钛管耐腐蚀，传热效率保持良好(铸铁管在3年期间，其传热效率前期好，中期差，后期失效)，管内NH4Cl母液预热回收热量，提高了母液进入蒸馏塔的温度，可节约大量蒸汽，经济效益明显(见表1)。

项 目 钛 管 铸铁管 设备费 使用寿命 每年折旧费 全年节约 180000元 预计20年 9000元 3000元 24000元 2年 12000 0 全年生产能力 全年节约蒸汽 蒸汽单价 全年节约价值 全年收益 14.6万t 4.38万t 7元/t 30.66万元 15.33万元 14.6万t 2.17万t 7元/t 15.33万元 0 全年总收益 15.63万元 0

    由表1可见，用钛管代替铸铁管，运转1年多即可收回钛管的全部投资，并节约大量检修工时。到1980年该厂4台蒸馏塔顶部氨冷凝器全部采用了钛管。另外，氮液蒸馏塔内部的两个水箱也安装了428根钛管，合计用钛管8t。
    2.用钛管代替碳化塔冷却铸铁管
    碳化塔是纯碱生产的关键设备，塔下部有8个冷却管，箱内装有铸铁管。管内外均用热固性酚醛清漆防腐。其接触介质，管外是由塔上部下来带有大量NaHC03结晶的氨盐溶液和塔下部进入的C02气体向上流动，管内走海水，塔内温度为50--68℃。冷却管仅使用两年左右即有部分腐蚀穿孔，使用3年即需更换。而且管端铅圈密封也经常泄漏，严重结疤，对生产影响很大。
    1979年以来，先后在7台塔上应用TF1回收纯钛管及TA2纯钛管代替铸铁管。1981年TF1回收纯钛管安装于5#塔，每根重为5.192Kg，总重量为8.17t，每吨当年价为7.35万示，共计60万元。1982年4月投产，至今未发现腐蚀泄漏，预计使用寿命可达20年以上，如果使用寿命按20年计算，可节约大修费20万元；因大修停产少创产值864万元，利润少收入316万元；减少泄漏损失氨78.67t，盐240t，转化率提高节盐800t，合计6.2万元。仅以上三项计算(不包括结疤造成减产、清扫管减产等)，20年可比铸铁管减少损失合计342.2万元。另外，还可以节约大量检修工时，改善操作环境。1983年采用宝鸡有色金属加工厂生产的规格为φ63mm*2mm*3010mm TA2纯钛管，更换了13#塔4个冷却箱内铸铁管，共170t，当年每吨价格6.3万元。该厂与大连制碱研究所共同进行了TA2纯钛管在碳化塔内插管试验，经运行406天和1149天两次抽查，均未发现管子有任何腐蚀现象，管子仍闪光如新。
    3 TC4钛合金叶轮代替C02透平压缩机转子低合金钢叶轮
    C02透平压缩机叶轮原用35CrMoV低合金钢制造。使用过程中，叶轮1、3级叶片进口受C02水雾腐蚀与冲蚀，短时间即不能使用。叶轮经防腐处理，运转三个月则需进行检修，运转一年就需更换。
    现用精铸TC4合金替代35CrMoV低合金钢(用钛120 kg)，具有机械强度高，耐腐蚀，抗冲蚀，加工性能好等优点。此叶轮于1981年1月5日起连续运转，安全平稳，维修工作量小。运转5年后，经检查各级叶轮叶片进口完好，预计使用寿命可达20年以上。改变了原来检修频繁状况，经济效益十分显著(参见表2)。目前大连化学工业公司碱厂氨碱法4台、联合制碱法1台透平转子采用了TC4钛合金。

项 目 低合金钢叶轮 钛合金叶轮 转子费 使用寿命 设备折旧 节约费用 一年检修次数 每次检修费用 全年检修费用 全年节约费用 一年停机次数 一次停机天数 一次停机损失 全年停机损失 全年总节约价值 50000元 一年 50000元/年 0 3 3000元 9000元 0 3 20天 48000元 144000 0 60000元 预计10年 6000元/年 44000元/年 1 1000元 1000元 8000元 1 20天 48000元 48000元 148000元

    4 用钛制外冷器代替钢制外冷器
    外冷器是用于冷却结晶器内氯化铵母液的设备，原系碳钢制造。外冷器内列管虽经防腐处理，但因氯化铵母液腐蚀性强，使用寿命仅为4年左右。如果防腐蚀层质量低劣，使用寿命仅1年左右。1980年2月使用了纯钛制外冷器，外冷却器内有规格为φ51mm*2mm*6000mm纯钛管511根。运行5年，设备未发现腐蚀现象，仅有5根管子因振动被隔板磨损致坏。至今已使用14年，预计使用寿命可达30年，经济效益比较见表3。钛外冷器一次投资较高，当时每吨钛管14万元，但每年仍收益10595元。而钢制外冷器检修频繁，还必须备有备用设备，以保证清洗和检修。因此该厂14台外冷器，已有11台采用了钛制外冷器。 

   

项 目 钛外冷器 钢外冷器 整台设备 使用寿命 每年折旧 全年节约 全年增产 全年利润 全年收益 96万元 预计30年 32000元 500元 336.5t氯化铵 100095元 10595元 13万元 4年 32500元 0 0 0

     5.用钛板冷却器代替淋洒式铸铁排管
    氨碱法重碱车间将13#，18#，改用国产钛伞板冷却器，换热板片用TA2板制造，每台冷却面积为60 m2。1台钛伞板式冷却器可以代替1.5台，冷却面积为3602的淋洒式冷却排管，换热效率可提高6倍，并清除了海水蒸汽以及海水淋洒造成的环境污染和设备腐蚀。其经济效益比较见表4。

项 目 铸铁淋洒排管 钛伞板冷却器 整台设备 使用寿命 每年折旧 全年节约 13元 3年 43333元 0 15万元 预计20年 7500年 35833元 全年运行时间 海水用量 节约海水 节约电量 节约价值 7000h 15755000m3 0 0 0 7000h 525000m3 1050000m3 262500kW·h 13125元 全年节约价值 0 48958元

    6.用钛板式换热器代替钢铁列管式CO2，透平压缩机油冷却器
    C02透平压缩机油冷却器试用T62铜板冷却器代替钢制列管冷却器，投产运行后降低了高速轴承的运行温升和油温10—13℃，也节约了冷却海水量，但因铜板片遭受腐蚀而泄漏。1984年安装了两台国产钛扳式换热器，试运行效果良好。之后，氨碱法的透平压缩机油冷却器都采用了钛板式换热器，共8台。
    7.用钛合金叶轮式代替8S碱泵铝铸铁叶轮
    8S碱泵是纯碱生产中输送碱液的设备，叶轮是铝铸铁，不耐母液冲刷腐蚀，使用寿命极短。1973年在8S泵上试用TC4钛合金叶轮，结果表明能耐母液的冲刷腐蚀，且效果良好，预计使用寿命可提高40倍以上，其经济效益比较见表5。这是我国纯碱工业，在碱泵上首次试用钛合金叶轮，1977年开始逐步推广应用。

项 目 铸TC4叶轮 铝铸铁叶轮 备件费 使用寿命 每年折旧 全年节约 2000元 预计10年 200元 1000 300元 3个月 1200元 0 每年检修 全年费用 全年节约 2次 200元 200元 4次 400元 0 每台泵全年总收益 1200元 0

    8.用钛泵代替铝铸铁泵
    在8S泵试用TC4铸钛合金叶轮成功的基础上，为进—步解决碱母液泵泵体腐蚀问题，从1983年起逐步用钛泵代替铝铸铁泵，共计24台，取得了良好的经济效益。
    9.钛阀门应用
   原来所用阀门多为铸铁的，其使用寿命极短，多不过半年，少则只有两个月左右，不仅更换频繁，浪费很多的检修工时，而且影响产量，污染环境。1989年首先在氨碱法重碱碳化塔出碱口应用了φ100mm钛截止阀(现已有15个)。1992年又在联络管应用了φ200mm的钛阀(现已有12个)。使用效果均良好，其经济效益十分显著，每年节约经费30万元左右。
    在联合制碱中，出碱口胶膜阀座(12个)、中和水胶膜阀座(5个)都采用了钛铸阀座，其使用寿命是铸铁无法比拟的。
    总之，大连化学工业公司碱厂应用钛材的实践表明，钛是制碱工业设备最理想的材料之一，由它制成的制碱设备使用寿命长，经济效益显著。

(高和财，肖正吉，大连化学工业公司)