基于金屬材料理化特性化工設備節能工藝的研究

研究金屬材料的理化特性是研究化工設備節能的重要一部分，結合金屬理化特性加強對化工設備節能裝置的研發對促進化工設備節能具有積極意義。金屬有很多的理化特性，金屬的理化特性可以幫助區分各種金屬的不同，不同的金屬對化工設備的節能有不同的作用，通過研究金屬特性研究化工設備是化工設備節能工藝研究的一個重要手段。
1　金屬材料理化特性
金屬理化特性包括：金屬光澤，大多數金屬都具有金屬光澤，如銀的銀白色，金的金黃色；導電性，如：銅和銀都有很好的導電性；導熱性，金屬都具有很好的傳熱性即導熱性，銀的導熱性；延展性，大多數金屬都具有延性和展性，金的延展性，可以拉伸為金絲，可以壓成金箔；金屬有自己的顏色，如：銅是紅色的，鐵是黑色的，鎂是淺灰色的。金屬的狀態：常溫下除汞外都是固體。鎢是熔點高的金屬，硬的金屬是鉻，軟的是銫。
金屬材料的物理性質和化學性質對化工設備都具有影響。金屬材料的物理性能對化工設備的加工工藝也有一定的影響。例如，高速鋼的導熱性較差，鍛造時應采用低的速度來加熱升溫，否則容易產生裂紋；金屬材料的化學性能主要是指在常溫或高溫時，金屬材料抵抗各種介質侵蝕的能力，如耐酸性、堿性、抗氧化性等。
2　金屬材料對化工設備節能工藝的影響
2.1　研究金屬熱處理對化工設備節能的影響
金屬材料的熱處理是指將金屬材質的工件放在一定的介質中，對其進行加熱、保溫、冷卻等處理，通過這些方式改變金屬材料表面或內部的組織結構來控制金屬性能的工藝方法。將被處理過的已改變性質結構的金屬材料用在化工設備上，達到節約能源的作用。如：將經過外加電源保護法的金屬放在化工設備內，減少設備產生的腐蝕面，降低對化工設備處理的費用，延長化工設備的使用壽命。
2.2　化工設備常用金屬材料加工工藝
化工設備常用的金屬材料的加工分為冷加工和熱加工。冷加工主要包括鉗、刨、磨等?；ぴO備的熱加工主要為鑄造和鍛壓，鍛壓分為鍛造和沖壓。鍛造和沖壓都屬于變形加工。鍛造加工的歷史比較長。鍛造是用捶打和擠壓的方式把金屬鍛造成型。沖壓即沖擊和擠壓，沖壓的加工方式主要應用于加工無煙囪錐度要求獲得一定規格的零件。這種方式生產成本低，非常。
2.3　化工工藝可能用到的金屬處理方法
（1）金屬鑄造工藝。金屬鑄造是指將熔融到一定程度的金屬熔液倒入鑄型中，經過冷卻和凝結后得到預定形狀鑄件的工藝。金屬鑄造工藝可以避免使用機械化加工而產生的能量損耗。金屬鑄件的穩定性高，表面粗糙度低，易于人工掌握。
（2）金屬材料切割。金屬材料切割是指用機床等對坯料或工件進行切割，讓工件成為所需的尺寸。金屬材料的切削加工是機械制造工藝中的重要加工方法，可以達到工件所需的精度和表面粗糙度，在機械制造工藝中一直占有重要的作用。
（3）粉末冶金。粉末冶金是用金屬或非金屬為原材料經過一系列復雜的化工工藝形成金屬材料，復合材料等。粉末冶金可以減少金屬成分偏聚、不均勻等締結問題。粉末冶金技術在化工工業、材料制備、納米科技、新材料等領域都具有舉足輕重的作用。
（4）金屬焊接。金屬的焊接是指在高溫、高壓或加熱的方式下對金屬或其他熱塑性材料進行接合的制造工藝。好的焊接技術是機械制造的根本，如果焊接不恰當會直接影響產品的性能。好的金屬焊接也可以提升化工設備的質量，增加化工設備的使用時間。
3　化工設備工藝的研究
金屬材料對化工設備工藝的影響。金屬材料的熱膨脹性和磁性都會影響化工設備的正常使用，正確合理的使用金屬材料，控制金屬的熱膨脹和磁性可以影響化工設備的準確性、穩定性和使用壽命。
在金屬熱加工和熱處理的過程中控制金屬熱膨脹性，可以減少化學設備工件的變形和開裂。金屬材料導磁的性能可以逐漸變為磁性，順磁性材料在外磁場中可以被微弱的磁化，削弱外磁場對材料的影響。所以在有需要削弱磁場的儀器時，可以通過金屬材料導磁化達到需要的目的。
4　化工設備節能減耗的方法
4.1　化工設備減耗方法
化工設備的主體材料對酸堿性的要求都很高，適合用于化工設備主體材料的金屬有很多，但是那些金屬的造價高，用于化工設備的制造并不符合化工工藝發展的合理性。為了找到適合代替昂貴金屬的化工設備的金屬材料，可以對一些金屬材料進行處理。例如，利用化學腐蝕的原理對化工主體設備進行鈍化或者電鍍處理，阻止反應物對化工設備的腐蝕，降低化工設備的損耗。
4.2　化工設備節能方法
利用金屬具有導熱性的理化特性，對化工設備工作過程中產生的熱量進行收集和貯存。導熱性好的金屬散熱性也好，導熱性的金屬是銀，銅和鋅次之，可以用來收集化學反應過程中產生的熱量。如：用導熱性好的金屬制作散熱器、熱交換器等化工設備的零件。提高能量的利用率，增加化工設備節能的效果。
5　化工工藝節能減耗的方法
5.1　加快化工工藝反應的時間
熱管換熱器可以加快化工工藝反應的時間，減少化工設備中反應進行的時間和熱量的損耗，減少化工工藝冷熱水交換時物質分離所造成的能量損耗。熱交換管可以提高整個化工設備的能量運用率。熱交換管在化工反應中靈活性很大，熱交換管可以用作分離提純。在化工工藝的熱分餾中，采用熱蒸餾的方法，可以解決堵灰和能量流失等問題。
5.2　減少化工工藝過程中的能量損耗
使用化工設備減少化工工藝反應過程中的能量損耗，利用金屬的性質加強熱泵的熱收集能力，使化工設備工藝更加節能。例如，熱泵。熱泵可以利用自身的能量，凝聚介質中的熱量?？梢越档突ぎa品分離過程中的能量損耗，避免化工工藝發生過程中熱循環系統逐漸升溫而造成的體系不穩定問題，減少能量的流失。
6　結語
綜上所，研究金屬材料的理化特性對化工設備節能工藝的發展具有促進作用，例如：用一些導熱性能好的金屬材料可以收集化工設備工作中產生的熱量，將收集的熱量用作對某些設備的預熱或者對需要加熱的反應物進行加熱處理。結合金屬的理化特性發展化工設備的節能工藝，將減少財力和資源的損耗，在降低生產成本的同時提高能量的利用率。促進金屬材料在化工設備發展中的作用。