应用及方案
纸浆与造纸工业
纸浆生产和造纸工业的工作环境腐蚀性强，常对工艺装置造成严重的腐蚀破坏。据统计，由腐蚀造成的损失，每吨纸浆高达6美元。为维持生产的顺利进行和减少生产成本，不锈钢和耐蚀合金在纸浆中得到广泛应用，成为此领域不可缺少和不可取代的结构材料。采用不同纸浆生产原料和不同的造浆工艺，所使用不锈钢牌号亦有差别，目前0Cr18Ni9、0Cr17Ni12Mo2、0Cr19Ni13Mo3、254SMO、654SMO以及双相不锈钢等均在不同纸浆的生产中被广泛使用。
1.纸浆生产中的不锈钢。
（1）机械化造浆。
在机械化造浆生产过程中，由于不使用化学药品，其腐蚀程度不似硫酸盐和亚硫酸盐造浆那么严重。早期，在此环境采用不锈钢并不多，近年来，为了减少普通材料的维修费用和提高经济效益以及防止铁锈引起对纸浆的污染，不锈钢在机械化造浆中得到了普遍采用，见下表：
（2）硫酸盐法造浆。
硫酸盐法造浆的工艺过程中得介质腐蚀性不及亚硫酸盐法。在此工艺中，漂浮海中得木材，使用含盐水以及化学药品（结晶硫酸钠，含0.3%NaCl）都将使工艺介质含有一定数量的氯化物，加剧了设备的腐蚀。实践经验证明，00Cr18Ni10和00Cr17Ni14Mo2可得到满意的使用效果，不锈钢在此工艺条件下的使用见下表：
（3）亚硫酸盐盐法造纸浆。
亚硫酸盐法生产纸浆工艺是腐蚀最严重的工艺流程，早期使用含有过剩二氧化硫的亚硫酸氢钙作为蒸煮药液，这种药液呈酸性，仅能用于蒸煮特定的木材原料。当药液中加入镁、钠和氨作为基本蒸煮液，可得到不同PH的蒸煮液，使其能适用各种木材原料。由于化学药品昂贵，加之防止环境污染禁止将亚硫酸氢钙排放，因此必须通过蒸发等工艺方法进行回收，致使工艺设备必须在腐蚀苛刻的环境中工作。在这种环境中得生产设备将遭到均匀腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀、磨蚀等各种腐蚀，因此所使用的材料较前述工艺的档次更高，超级奥氏体不锈钢（2RK65、254SMO，654SMO）和超级双相不锈钢均得到了成功应用。不锈钢在亚硫酸盐法造浆工艺中得应用状况见下表：
（4）半化学法造浆。
半化学法造浆的工艺过程介于化学和机械法两者之间，其结构材料的选择视化学处理方法不同而有所差别，最常用的方法是中性亚硫酸盐半化学法，即NSSC法。半化学法造浆工艺设备使用不锈钢状况见下表：
（5）半废纸造浆。
废纸造浆的工艺介质的腐蚀性不太苛刻，为了保证纸浆的白度，通常使用00Cr18Ni10作为设备结构材料，在需加入化学药品（亚硫酸氢锌和过氧化钠、次氯酸钠）的工序，00Cr17Ni14Mo2钢获得了满意的使用效果。
（6）纸浆漂白。
纸浆漂白是纸浆生产的最后一道工序，漂白过程需使用化学药剂。不同纸浆生产工艺所使用的漂白药剂存在较大差别。硫酸盐和亚硫酸盐法生产的纸浆在漂白时，需使用氯气、碱、次氯酸盐和二氧化氯，而对于机械化纸浆和半化学法纸浆的漂白，常常使用过氧化物和亚硫酸氢盐。在漂白过程中，必然使用循环水，因此导致工艺介质氯化物急剧增加，与工艺过程中得化学药剂叠加，使工艺介质的腐蚀性变得非常苛刻。为满足生产顺利进行，漂白工艺装置所使用的耐蚀材料，最低档的材料为00Cr17Ni14Mo2，00Cr19Ni13Mo3。00Cr20Ni25Mo4.5Cu，00Cr18Ni20Mo6CuN，超级双相不锈钢以及镍基耐蚀合等高档材料均得到普遍应用，可根据介质的实际条件进行合理选择。不锈钢在漂白工艺过程的使用见下表：
2.造纸。
造纸的生产条件不像纸浆生产工艺介质那样具有严苛的腐蚀性，但为了生产出洁净的纸张和维修方便，不锈钢在造纸工艺过程中得到了广泛应用。实际应用状况见下表：
1.纸浆生产中的不锈钢。
（1）机械化造浆。
在机械化造浆生产过程中，由于不使用化学药品，其腐蚀程度不似硫酸盐和亚硫酸盐造浆那么严重。早期，在此环境采用不锈钢并不多，近年来，为了减少普通材料的维修费用和提高经济效益以及防止铁锈引起对纸浆的污染，不锈钢在机械化造浆中得到了普遍采用，见下表：
不锈钢在机械化造浆中的应用
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设备和部件
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材料
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备注
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管道、泵及相关配件
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00Cr18Ni10
00Cr17Ni14Mo2 |
代替铸铁管，介质含醋酸和甲酸，PH值为4-5，选用00Cr18Ni10，当介质中氯化物含量高时，使用00Cr17Ni14Mo2
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磨碎机喷水器和喷雾器
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00Cr18Ni10
00Cr17Ni14Mo2 |
一般使用00Cr18Ni10，在高温时，使用00Cr17Ni14Mo2
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提炼器
处理木材碎片设备 |
00Cr17Ni14Mo2
00Cr17Ni14Mo2 |
用于与水接触的部分输送蒸汽处理木材碎片
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筛选设备
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00Cr18Ni10
00Cr17Ni14Mo2 |
筛选机和分选机的筛板、管端筛、筛槽、圆筒筛
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离心净化器
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00Cr18Ni10
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贮料箱
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00Cr18Ni10
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脱水机
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00Cr18Ni10
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与纸浆接触的部件，防止纸浆污染
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圆柱脱水压力机
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00Cr17Ni14Mo2
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压力机转筒和筛槽
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硫酸盐法造浆的工艺过程中得介质腐蚀性不及亚硫酸盐法。在此工艺中，漂浮海中得木材，使用含盐水以及化学药品（结晶硫酸钠，含0.3%NaCl）都将使工艺介质含有一定数量的氯化物，加剧了设备的腐蚀。实践经验证明，00Cr18Ni10和00Cr17Ni14Mo2可得到满意的使用效果，不锈钢在此工艺条件下的使用见下表：
不锈钢硫酸盐法造浆中的应用
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设备和部件名称
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材料
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备注
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蒸煮锅
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00Cr18Ni10
00Cr17Ni12Mo2 |
制作锅体、整体或复合板、衬里
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木屑预热器PH4.5-5.0，Cl- 8000ppm
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00Cr17Ni14Mo2
00Cr25Ni6.5Mo3N(UR47N) |
PH4.5-5，Cl-8000ppm 寿命1年
寿命大于4年 |
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纸浆预热器
170℃，Cl-≤800ppm |
0Cr18Ni9
0Cr17Ni12Mo2 00Cr18Ni5Mo3Si2 |
寿命2-4个月
10年无腐蚀 |
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连结式蒸煮器
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00Cr18Ni10
00Cr17Ni14Mo2 2205 |
复合板
蒸煮器下部耐腐蚀，耐SCC |
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间歇式蒸煮器
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0Cr17Ni14Mo2
2205和UR47N |
每年需补焊
寿命10年以上，不需维修 |
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与蒸煮锅连接的管道系统，
喷嘴，套管 |
00Cr18Ni10
00Cr17Ni14Mo2 00Cr18Mo2 2205 00Cr19Ni13Mo2 |
寿命1-3年
寿命5年 耐SCC |
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热浆液螺旋输送器
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00Cr17Ni14Mo2
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排液管
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00Cr18Ni10
00Cr17Ni12Mo2 |
与采用阀门的材质相匹配
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冷凝器
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00Cr18Ni10
00Cr18Ni5Mo3Si2 |
耐SCC
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纸浆洗涤器
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00Cr18Ni10
00Cr17Ni14Mo2 |
缸体、筒
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筛选设备
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00Cr18Ni10
00Cr17Ni14Mo2 |
节筛、筛选器
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离心净化器
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00Cr18Ni10
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净化器上部、下部使用陶瓷材料
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贮液槽和桶
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00Cr18Ni10
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碳钢衬里
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脱水机
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00Cr18Ni10
00Cr17Ni14Mo2 |
水槽过滤板
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处理纸浆液的管道泵、阀
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00Cr18Ni10
00Cr17Ni14Mo2 0Cr25Ni4Mo2(329) |
管道、泵、阀 |
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浆液生产装置
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00Cr18Ni10
00Cr17Ni14Mo2 |
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碱性回收蒸锅
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00Cr18Ni10
00Cr17Ni14Mo2 |
外层为不锈钢，内管为碳钢
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强烈腐蚀性的黑液贮桶
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00Cr18Ni10
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碳钢衬里
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绿液和白液苛性化容器和桶
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0Cr18Ni10
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碳钢衬里
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燃气洗涤塔
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00Cr19Ni13Mo3
00Cr20Ni25Mo2Cu2 |
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亚硫酸盐法生产纸浆工艺是腐蚀最严重的工艺流程，早期使用含有过剩二氧化硫的亚硫酸氢钙作为蒸煮药液，这种药液呈酸性，仅能用于蒸煮特定的木材原料。当药液中加入镁、钠和氨作为基本蒸煮液，可得到不同PH的蒸煮液，使其能适用各种木材原料。由于化学药品昂贵，加之防止环境污染禁止将亚硫酸氢钙排放，因此必须通过蒸发等工艺方法进行回收，致使工艺设备必须在腐蚀苛刻的环境中工作。在这种环境中得生产设备将遭到均匀腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀、磨蚀等各种腐蚀，因此所使用的材料较前述工艺的档次更高，超级奥氏体不锈钢（2RK65、254SMO，654SMO）和超级双相不锈钢均得到了成功应用。不锈钢在亚硫酸盐法造浆工艺中得应用状况见下表：
不锈钢在亚硫酸盐造浆工艺中的应用
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设备和部件名称
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材料
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备注
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硫化铁矿熔炉中的搅拌器燃烧器至冷却塔和洗涤塔连结管道
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0Cr25Ni4Mo2(329)
0Cr17、0Cr18Mo2 |
抗高温硫腐蚀
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冷却塔、洗涤塔
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00Cr17Ni4Mo2
00Cr18Ni15Mo4.5 00Cr20Ni18Mo6CuN(254SMO) |
塔的上部
塔的下部 |
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输送浆液管道
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00Cr20Ni18Mo6CuN
00Cr20Ni25Mo4.5Cu(2RK65) |
耐冷凝亚硫酸和硫酸腐蚀
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盛酸桶
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00Cr17Ni4Mo2
00Cr18Ni15Mo4.5 00Cr20Ni25Mo4.5 |
用于保持高压SO2条件和管道
用于上部 |
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蒸煮锅
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00Cr17Ni14Mo2N
00Cr19Ni13Mo3N 00Cr20Ni25Mo4.5Cu 00Cr18Ni15Mo4.5 00Cr18Ni20Mo6CuN 00Cr25Ni6.5Mo3N |
耐SCC
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连结蒸煮锅管子和热法浸提器
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00Cr17Ni14Mo2
00Cr19Ni13Mo2 |
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洗涤器
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00Cr17Ni14Mo2
00Cr19Ni13Mo2 |
流槽、洗涤池、过滤器、容器、
滤网、罐体 |
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筛选设备
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00Cr17Ni14Mo2
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结筛、筛选器、离心净化器
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脱水机及相应管道
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00Cr18Ni10
00Cr17Ni14Mo2 |
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化学药品回收装置
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00Cr18Ni15Mo4.5
00Cr20Ni25Mo4.5Cu 00Cr17Ni14Mo2 00Cr17Ni14Mo3 00Cr20Ni18Mo6CuN |
废液桶、380℃
废液桶，≤80℃ 蒸发器 |
半化学法造浆的工艺过程介于化学和机械法两者之间，其结构材料的选择视化学处理方法不同而有所差别，最常用的方法是中性亚硫酸盐半化学法，即NSSC法。半化学法造浆工艺设备使用不锈钢状况见下表：
半化学法造浆工艺设备的材料
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设备和部件名称
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材料
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备注
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蒸煮锅、辅助设备及管道系统
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00Cr17Ni4Mo2
00Cr18Ni10 |
仅限于连续蒸煮
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纤维分离、洗涤和筛选装置
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00Cr17Ni4Mo2
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排液桶、贮液桶洗涤过滤器，螺旋进料器
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精制设备
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00Cr17Ni4Mo2
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筛选设备，离心净化器、管道、泵、阀门
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废纸造浆的工艺介质的腐蚀性不太苛刻，为了保证纸浆的白度，通常使用00Cr18Ni10作为设备结构材料，在需加入化学药品（亚硫酸氢锌和过氧化钠、次氯酸钠）的工序，00Cr17Ni14Mo2钢获得了满意的使用效果。
（6）纸浆漂白。
纸浆漂白是纸浆生产的最后一道工序，漂白过程需使用化学药剂。不同纸浆生产工艺所使用的漂白药剂存在较大差别。硫酸盐和亚硫酸盐法生产的纸浆在漂白时，需使用氯气、碱、次氯酸盐和二氧化氯，而对于机械化纸浆和半化学法纸浆的漂白，常常使用过氧化物和亚硫酸氢盐。在漂白过程中，必然使用循环水，因此导致工艺介质氯化物急剧增加，与工艺过程中得化学药剂叠加，使工艺介质的腐蚀性变得非常苛刻。为满足生产顺利进行，漂白工艺装置所使用的耐蚀材料，最低档的材料为00Cr17Ni14Mo2，00Cr19Ni13Mo3。00Cr20Ni25Mo4.5Cu，00Cr18Ni20Mo6CuN，超级双相不锈钢以及镍基耐蚀合等高档材料均得到普遍应用，可根据介质的实际条件进行合理选择。不锈钢在漂白工艺过程的使用见下表：
不锈钢在漂白工工程中得应用
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工序
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介质条件
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材料
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备注
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氯化处理
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湿氯
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00Cr17Ni14Mo2
00Cr19Ni13Mo3 00Cr20Ni25Mo4.5Cu 00Cr20Ni18Mo6N |
管道泵、混合器、漂白塔、刮削器、箱体、过滤圆筒、过滤器、漂白液槽、白液输送管道
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碱性提炼（萃取）
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NaOH，PH10，40℃
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00Cr19Ni14Mo2
00Cr18Ni10 |
漂白塔前后管道漂白塔、输送提炼过的浆液管道、刮削器、振动器、洗涤过滤器、洗涤槽、滤液桶、排液槽
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次氯酸盐漂白
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次氯酸盐，PH>8.5，30-45℃
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00Cr17Ni14Mo2
00Cr19Ni13Mo3 HastelloyC |
输送纸浆管道系统、混合器、搅拌器、过滤器、过滤槽、罐体、滤网
塔内刮削器 |
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二氧化氮漂白
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ClO2，PH4-5
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00Cr17Ni14Mo2
00Cr19Ni13Mo3 |
混合器，塔内搅拌器，塔顶刮削器、洗涤过滤器、滤网、排液槽、输送白液的管道
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2507，UR52N+
00Cr20Ni18Mo6CuN |
漂白液筒
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过氧化物漂白
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H2O2
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00Cr17Ni14Mo2
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漂白塔、管道、过滤装置、搅拌器
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亚硫酸氢盐漂白
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亚硫酸氢锌、亚硫酸氢钠
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00Cr17Ni14Mo2
00Cr19Ni13Mo3 |
漂白塔、管道、搅拌器、过滤器
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日本纸浆漂白工艺中不锈钢的应用
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工序名称
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设备名称
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材料
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C段（30℃ Cl2）
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漂白塔、螺旋桨、搅拌器、泵、清洗机
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0Cr17Ni12Mo2
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E段（NaOH 70℃）
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漂白塔、搅拌器、清洗机
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气相部分为0Cr18Ni9在含Cl-、ClO-、ClO2的条件下使用0Cr17Ni14Mo2
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H段（NaClO·NaCl，40℃）
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搅拌器、叶轮、过滤器、洗净机
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0Cr17Ni12Mo2
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D段（ClO2，75℃）
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混合器
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HastelloyC-276Ti
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清洗机
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0Cr17Ni12Mo2
00Cr19Ni13MoTi |
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H2O2漂白
硼硫酸钠漂白 |
漂白塔、循环泵、搅拌器、洗净器
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0Cr18Ni9
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O2漂白（Na2S、Cl-和O2）
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漂白塔、循环泵、搅拌器、洗净器
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高浓度漂白使用
00Cr19Ni13Mo3或Carpenter20 ，中浓度使用00Cr19Ni10 |
2.造纸。
造纸的生产条件不像纸浆生产工艺介质那样具有严苛的腐蚀性，但为了生产出洁净的纸张和维修方便，不锈钢在造纸工艺过程中得到了广泛应用。实际应用状况见下表：
不锈钢在造纸工业中的应用
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设备或部件名称
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材料
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备注
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原料贮箱
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00Cr18Ni10 | 衬里 |
| 造浆机 打浆机壳体 |
00Cr18Ni10 00Cr17Ni14Mo2 钴铬钨硬质合金 00Cr18Ni10 |
水温高时使用 搅拌器 碳钢设备衬里 |
| 精制器箱体 | 00Cr18Ni10 00Cr17Ni14Mo2 |
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| 打浆机切刀 | 1Cr17Ni2 | 与00Cr17Ni14Mo2组合 |
| 净化器中的筛选机 液槽、筛板 |
00Cr18Ni10 00Cr17Ni14Mo2 |
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| 混合桶 | 00Cr18Ni10 00Cr17Ni14Mo2 |
衬里或整体 |
| 印油筒桶 明矾浆糊桶 |
00Cr18Ni10 00Cr17Ni14Mo2 |
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| 造纸机 | 00Cr18Ni10 00Cr17Ni14Mo2 |
箱体、导轨、边框板、台辊，虹吸箱、防溅器、管道系统 |
| 抽吸力叠辊 | 双相不锈钢 | 耐腐蚀疲劳 |
| 金属网 | 00Cr18Ni10 00Cr17Ni14Mo2 |
