En 2014, participamos en un proyecto de equipos de mezcla para Ingevity (Zhuhai), proporcionando soluciones a medida que incluyen diseño especial, selección de materiales, configuración y parámetros para reemplazar procesos de producción obsoletos y mejorar la estabilidad y la eficiencia. Ingevity (Zhuhai), con sede en Carolina del Sur, EE. UU., se especializa en materiales de conservación de energía (EC) y protección del medio ambiente (EP), así como en carbón activado de alto rendimiento, y es un fabricante líder en la industria de materiales EP para automóviles.
Selección del modelo de mezclador
Teniendo en cuenta las reacciones de mezcla sólido-líquido en el proceso de mezcla, nuestros mezcladores de arado (serie LDH) fueron la elección óptima. Estos mezcladores estaban equipados con un sistema de accionamiento de alta resistencia, que incluía acoplamientos y poleas, para manejar la fuerte resistencia y las reacciones químicas involucradas en el proceso. También diseñamos los mezcladores con espacio para una futura adición de una máquina picadora equipada con un cortador de alta velocidad, que ayuda a abordar la formación de grumos de material y mejora la eficiencia de la mezcla.
Materiales del mezclador
Teniendo en cuenta la naturaleza corrosiva de los materiales manipulados, utilizamos acero inoxidable Duplex 2205 para el cuerpo del mezclador y los arados para mejorar la durabilidad. Se utilizó acero inoxidable 316L para otras partes en contacto con los materiales corrosivos. También llevamos a cabo una nueva ronda de Calificación de Procedimiento de Soldadura (WPQ) para garantizar la soldadura competente de acero dúplex y acero inoxidable, lo que garantiza la viabilidad y confiabilidad del proceso de mezcla.
Composición química - Duplex 2205
C | Cr | Fe | Mn | Mo | N | Ni | P | S | Si |
Max | Max | Max | Max | Max | |||||
.03% | 22%-23% | BAL | 2.0% | 3.0%-3.5% | .14%-.2% | 4.5%-6.5% | .03% | .02% | 1% |
Propiedades físicas - Duplex 2205
Grado | Densidad (kg/m3) | Módulo elástico (GPa) | Coeficiente medio de expansión térmica (μm/m/℃) | Conductividad térmica (W/m.K) | Calor específico 0-100℃(J/kg.K) | Resistividad eléctrica (nΩ.m) | |||
0-100℃ | 0-315℃ | 0-538℃ | at 100℃ | at 500℃ | |||||
2205 | 782 | 190 | 13.7 | 14.2 | - | 19 | - | 418 | 850 |
Prueba no destructiva (NDT)
Para cumplir con los requisitos del proceso, tuvimos que incluir una unidad (jacket) en el mezclador de arado para el calentamiento y la reacción del material. El mezclador fue diseñado para una presión nominal de 10 bar y probado de acuerdo con los estándares de recipientes a presión. Realizamos pruebas no destructivas (NDT) exhaustivas, incluidas pruebas 100% radiográficas (RT) y pruebas penetrantes (PT), para garantizar la integridad y el rendimiento del mezclador.
Mejoras
A principios de 2015, entregamos seis sets de equipos de mezcla a Ingevity y completamos la instalación, la puesta en marcha y la producción de prueba a mediados de año. En 2019, observamos que los cuerpos de los mezcladores se habían corroído y adelgazado. Tras las conversaciones con nuestro cliente y el análisis de las condiciones específicas, actualizamos el diseño e hicimos mejoras a finales de 2019.
1. Hastelloy C-276 para cuerpo de mezclador y arados
Debido a la naturaleza corrosiva de los materiales, el cuerpo del mezclador se había adelgazado con el tiempo. Aunque no afectó significativamente el rendimiento de la mezcla, todavía necesitábamos abordar el problema. Fluor invitó a SGS a realizar pruebas de resistencia a la corrosión, en base a las cuales decidimos seleccionar Hastelloy C-276 como material de reemplazo para el cuerpo del mezclador y los arados.
Composición química - Hastelloy C276 | Propiedades físicas - Hastelloy C276 | ||||
C | 0.010 max | Cr | 14.5-16.5 | Densidad | 8.89g/cm3 |
Mn | 1.0 max | Mo | 15-17 | Punto de fusión | 1370℃(2500 ℉) |
Si | 0.08 max | Ni | 50.99 min | Resistencia a la tracción | Psi-1,15,000,MPa-790 |
P | 0.04 max | N | - | Límite elástico (0.2% de compensación / offset) | Psi-52,000,MPa-355 |
S | 0.03 max | Alargamiento | 40% |
2. Cuerpo del mezclador
Para mejorar la eficiencia de la transferencia de calor, introdujimos una unidad (jacket) de concavidad en nuestros nuevos mezcladores, que mejora en gran medida el tiempo de calentamiento y la uniformidad, aumentando así la eficiencia del proyecto.
Después de todas esas mejoras, entregamos seis sets adicionales de mezcladores a Ingevity en septiembre de 2020, y la instalación y puesta en marcha se completaron en octubre. Los nuevos mezcladores han mostrado mejoras significativas en el rendimiento, obteniendo más satisfacción y reconocimiento de nuestro cliente.
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