鋼鐵廠的嚴苛工況造成原軸封頻繁失效

在精煉製程中，氧化鎂漿料常用作脫硫劑，降低鋼水中的硫含量，提高鋼的品質。氧化鎂漿料為懸浮液體，其中氧化鎂固體顆粒佔質量濃度20%~60%，莫氏硬度約為6，溶液為鹼性。這意味著輸送氧化鎂漿料的設備需具備一定的耐磨、耐化學性，以防止輸送沖蝕和腐蝕。

此外，雖然現今的技術已可大致確保氧化鎂溶液的穩定性，但仍需要注意結晶或結塊，這可能導致管道堵塞而失效。保持漿液持續流動、安排定期設備清潔、以及製程設備的密封性，若是有粉塵進入都有可能使氧化鎂結晶。

軸封內側組件嚴重受損，且維修頻率高

卡匣式機械軸封結構上通常以格蘭分為內、外側，安裝時會將軸封穿過泵浦軸心，並將軸封的格蘭與泵浦外殼用螺絲固定鎖緊。如此，軸封的內側在泵浦內部與工作流體直接接觸，我們稱為「工作側」或「接觸液體側(wet side)」。

氧化鎂漿液的輸送使用Warman^® Pump搭配卡匣式雙軸封，軸封內側材料一般為316不鏽鋼或2205雙相不鏽鋼，在運轉不到一個月後皆被沖蝕磨破，造成密封失效。頻繁的失效嚴重影響了生產效率，情況嚴重時甚至2到3週軸封內即被沖蝕穿透，導致整個生產線反覆停機緊急維修。此情況不斷發生且難以解決，嚴重影響到生產效率及人員安全，客戶急需找到一個可靠的軸封解決方案。

軸封內側金屬組件磨損嚴重

創新材料應用的雙軸封CarLife^®299

祥景的工程師團隊針對磨損處進行深入分析，雙軸封內側不鏽鋼零組件被嚴重磨損，甚至穿透。一般來說不鏽鋼對氧化鎂有良好的耐受度，但在此工作條件下，高溫、高固體顆粒含量流體的沖刷下仍被嚴重磨損。

因此祥景提出以背對背雙軸封CarLife®299結合超耐磨耐蝕材料應用的創新方案，針對需要承受"高沖蝕、強鹼性”的工作環境要求，將軸封內側接液處的材料以碳化矽替代原本的不鏽鋼，大幅提升了軸封的耐沖蝕性及耐化學性，有效延長軸封的使用壽命。

CarLife^®299內側材料為碳化矽

為何選擇碳化矽(Silicon Carbide)?

碳化矽的密度、硬度高，常用於需要優異耐磨性或抗衝擊性的應用，例如磨料、切削刀具等。碳化矽在機械軸封領域的應用也已行之有年，通常是作為密封環、磨耗環等等。此次，祥景創新的方案為將其應用在軸封的整個內側組件，當與氧化鎂漿液接觸時，不會被其中的懸浮顆粒磨損，也有高強度的耐鹼性。

使用316不鏽鋼或雙相鋼做為軸封內側接觸液體材料，皆被腐蝕、沖蝕，穿透後內部元件極易被破壞。以碳化矽做為內襯，硬度高不易被沖蝕、活性低也不容易被腐蝕，大大的降低了維修週期，使用壽命由不到一個月提高至半年，是此條件下的最優解。

CarLife^®299高強度結構

CL299型雙軸封是祥景代表性的產品，已應用在多個產業、多樣工況中。常應用在須克服VOC溢散的製程，如強酸、強鹼、腐蝕性、揮發性等等。

• 背對背排列型式。
• 雙向自循環設計，強制輸送與導流，加強軸封腔熱交換效率
• 雙向平衡型結構，密封穩定性高。
• 自動調心功能結構耐偏擺，以及可自動補償軸向位移。

CarLife^®299結構圖

改善成效

在實施這一改進方案後，我們對軸封進行了長時間的測試和監控。結果顯示，改進後的軸封在氧化鎂漿液中的表現極為出色，大幅緩解了之前的沖蝕問題。過去2-3週就需維修的軸封，現在延長到了半年以上，極大地降低了維修成本，提高了生產效率。

• 碳化矽的應用增強了軸封對氧化鎂漿液的耐沖蝕、耐腐蝕度
• 高密封性降低了氧化鎂結晶的風險
• 使用壽命由2-3週增加到半年以上
• 提高能源效率，提高生產效率

這一創新的解決方案不僅為中鋼解決了燃眉之急，也為其他面臨類似問題的企業提供了寶貴的參考。我們的成功案例證明了通過技術創新和材料改進，能夠有效應對生產中的各種挑戰，為客戶創造更多價值。