최주영님의 글
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인산제조공정 중 SLURRY PUMP의 CASING 및 IMPELLER의 수명이
6개월 정도로 짧습니다.
현재 부식 및 마모에 강한 CD4MCU 주물품을 사용하고 있는데
더 나은 재질이 있는 것인지 제질상의 문제가 있는 것인지
궁금합니다.

SOLID : 36.6%
P2O5 : 44.5%
황산 : 3.1%
온도 : 90도
RPM : 1,800

----------------- [답 변] -------------------

현재의 공정이 어떤지 잘 몰라서 개략적인 답변만 드립니다.
Impeller를 사용하는 Centrifugal Pump등의 경우에는 가장 취약한 것 중에 하나가 Solid 성분입니다.
Solid 성분에 의한 마모는 어떻게 방지할 수 있는 방법이 없지요.
지금 사용하는 재질은 Duplex Stainless Steel로서 ASTM A351에 자세히 기술되어 있는 재료입니다.
부식 분위기에 훌륭한 내식성을 보이면서도, 강도를 비롯한 기계적 특성도 우수하지요.
하지만 고온에서의 사용은 해로운 상(Phase)의 출현으로 인해 통상 300℃ 정도로 제한됩니다.

재료의 부식 관점에서 상기에 제시된 인산과 황산의 복합 분위기에서 Duplex의 사용은 지금 운전중인 온도 보다 낮은 온도 영역에서 제한적으로 추천할만 합니다. (전 농도 영역에서 약 70℃ 이하가 추천됩니다.)
하지만 여기에 포함된 Solid의 역할로 인해 실제 사용온도는 이보다 훨씬 낮은 수준에서만 추천할만 합니다. (미국 부식학회등에서 발간한 자료를 참조하세요.)
Duplex 이외에 추천할 수 있는 재료로는 Monel이나 Hastelloy Titanium등이 있는 데, Slurry Pump에 이렇게 고급 재료를 추천하기에는 경제적으로 무리가 되겠지요.
물론 Solid 성분만 문제가 되지 않는 다면, 속편하게 Rubber Lining이나 FRP Pump 등을 고려할 수 도 있겠지요. (싸고 편합니다.)

제 생각에는 현재의 운전 조건을 그대로 유지하면서 단지 Pump의 재료만 바꾸는 것은 별 도움이 되지 않을 것으로 생각됩니다.

차라리 공정을 개선하여 Pump 전단에서 Solid성분을 제거 분리 할 수 있는 방안을 고려하고, 운전 온도를 낮추거나, 아예 Pump의 Type을 Centrufugal이 아닌 Mono Pump 등으로 바꾸는 것을 고려해 볼만 합니다.

현재 공정과 운전조건 전반에 관한 Data를 가지고, Technonet 자문단과 협의해 보시면 도움이 되실 것입니다.

도움이 되시길 바랍니다.