Polski przemysł chemiczny stanowi ważny element krajowej gospodarki, generując ponad 440 miliardów złotych produkcji sprzedanej w 2023 roku, stanowiąc 18,4% całego polskiego przemysłu. Sektor ten zatrudnia ponad 340 tysięcy osób, co jest kluczowe dla tworzenia nowych miejsc pracy, a pamiętajmy, że przemysł ten stale się rozwija. 

W skład przemysłu chemicznego wchodzą cztery główne segmenty:

• chemia masowa (tworzywa sztuczne, barwniki, pigmenty, nawozy, włókna chemiczne);
• paliwa i produkty naftowe (gaz, benzyna, olej napędowy/ opałowy, gaz płynny);
• przetwórstwo chemiczne (lakiery, farby, kleje, substancje zapachowe, produkty z tworzyw sztucznych);
• chemia niskotonażowa (kosmetyki, chemia domowa, środki ochrony roślin).

Polska aktywnie uczestniczy w międzynarodowym handlu chemicznym, będąc na 11. miejscu eksporterów na świecie. Wartość eksportu wyniosła 1,1 miliarda euro w 2023 roku (udział na poziomie 1,7%). Choć w ostatnich latach europejski przemysł chemiczny zmagał się z problemami m.in. poprzez wysokie koszty energii, to prognozy na 2025 rok są optymistyczne. Przewiduje się, że tempo wzrostu produkcji utrzyma się na poziomie z zeszłego roku, w którym to Europa odrobiła ok. 3% strat. Jak sygnalizują eksperci – odbudowa sektora jest możliwa poprzez krajowy i unijny program wsparcia dla innowacji, usprawnienie procesów legislacyjnych oraz uproszczeniu przepisów.

Kluczowym wyzwaniem w przemyśle chemicznym jest kontakt z substancjami, które mogą powodować szybką degradację materiałów. Mowa tu o silnych kwasach, zasadach, soli czy rozpuszczalnikach. Żeliwo, w szczególności jego specjalne gatunki, wykazuje wysoką odporność na korozję w trudnych warunkach. Taka właściwość wynika z jego struktury mikroskopowej oraz dodatków stopowych, które tworzą na powierzchni pasywną warstwę ochronną. Dzięki temu odlewy żeliwne są idealnym materiałem do produkcji korpusów pomp, zaworów, rurociągów czy komór mieszalników, które muszą pracować w ciągłym kontakcie z agresywnymi mediami. Wybór żeliwa zamiast innych – droższych metali, często pozwala na osiągnięcie porównywalnej trwałości przy znacznie niższych kosztach.

Żeliwo sferoidalne – rewolucja w odlewnictwie chemicznym

Szczególnym rodzajem materiału, który zrewolucjonizował odlewy żeliwne dla przemysłu chemicznego, jest żeliwo sferoidalne. W przeciwieństwie do tradycyjnego żeliwa szarego, w którym grafit występuje w formie płatków, w żeliwie sferoidalnym ma on postać kulistą. Taka mikrostruktura znacząco zwiększa jego wytrzymałość na rozciąganie, udarność oraz plastyczność. Dzięki temu odlewy z żeliwa sferoidalnego mogą być stosowane tam, gdzie wymagane są elementy o podwyższonej odporności na wstrząsy i nagłe zmiany ciśnienia. Jest to szczególnie cenne w produkcji pomp, armatury i innych komponentów narażonych na dynamiczne obciążenia. Więcej na temat żeliwa sferoidalnego można przeczytać w artykule: Czym jest żeliwo sferoidalne? 

Odlewy żeliwne – maksymalna wytrzymałość na ekstremalne ciśnienie i temperaturę

Procesy chemiczne często zachodzą pod ciśnieniem, które może osiągać wartości rzędu dziesiątek, a nawet setek atmosfer. W takich warunkach materiały konstrukcyjne muszą wykazywać wyjątkową wytrzymałość mechaniczną. Żeliwo, ze względu na wysoką wytrzymałość na ściskanie i dobre właściwości rozciągliwe, doskonale nadaje się do produkcji elementów ciśnieniowych. To dlatego znajduje zastosowanie w reaktorach, wymiennikach ciepła czy obudowach kompresorów. Ponadto żeliwo charakteryzuje się wysoką stabilnością termiczną. Odlewy żeliwne mogą pracować w szerokim zakresie temperatur, zachowując swoje właściwości mechaniczne, co jest kluczowe w procesach endotermicznych i egzotermicznych.

Kolejną z zalet żeliwa jest jego doskonała odlewność. Pozwala to na produkcję elementów o bardzo skomplikowanych kształtach, z precyzyjnie odwzorowanymi detalami, bez konieczności stosowania skomplikowanych i kosztownych procesów obróbki. W przemyśle chemicznym często potrzebne są komponenty o specyficznych, niestandardowych formach, które muszą idealnie pasować do istniejących instalacji. Dzięki elastyczności, jaką daje technologia odlewania żeliwa, możliwe jest tworzenie elementów zintegrowanych, które redukują liczbę połączeń,  a tym samym minimalizują ryzyko wycieków i awarii.

Przykłady odlewów żeliwnych w przemyśle chemicznym

Korpusy pomp i zaworów

Odlewy żeliwne, w szczególności wykonane ze specjalnych gatunków, są wykorzystywane do produkcji korpusów urządzeń ze względu na wyjątkową odporność na korozję i wysoką wytrzymałość mechaniczną. Dzięki temu zapewniają długotrwałą i bezawaryjną pracę, minimalizując ryzyko wycieków czy awarii.

Elementy rurociągów

Rury, złączki i kolana używane do transportu substancji chemicznych muszą być odporne na agresywne media i wysokie ciśnienie, a odlewy żeliwne są idealnym materiałem do produkcji takich komponentów. Zapewniają one nie tylko szczelność   i trwałość, ale również łatwość montażu oraz konserwacji w trudnych warunkach przemysłowych.

Mieszalniki i reaktory

W procesach chemicznych takich jak synteza czy mieszanie, kluczowe są urządzenia, które mogą wytrzymać ekstremalne warunki. Odlewy żeliwne są używane do produkcji obudów reaktorów i mieszalników. Ich stabilność termiczna oraz odporność na ciśnienie i korozję sprawiają, że są one niezastąpione w tych zastosowaniach, gwarantując bezpieczeństwo i efektywność procesów.

Części do filtrów i wymienników ciepła

Filtry i wymienniki ciepła w przemyśle chemicznym często są narażone na działanie substancji chemicznych i wysokie temperatury. Odlewy żeliwne stosuje się do produkcji ich obudów i komponentów wewnętrznych, co zapewnia im długą żywotność i odporność na zużycie. Ich precyzyjne wykonanie, możliwe dzięki świetnej odlewności, pozwala na tworzenie skomplikowanych kształtów, które są niezbędne dla efektywności tych urządzeń.

Komponenty maszyn i urządzeń pomocniczych

Poza głównymi procesami produkcyjnymi odlewy żeliwne są wykorzystywane w wielu innych elementach infrastruktury przemysłu chemicznego. Można je znaleźć w obudowach kompresorów, zbiornikach ciśnieniowych, a także w ramionach i konstrukcjach wsporczych, gdzie ich wytrzymałość i stabilność są kluczowe dla całej konstrukcji.

Przykładowe odlewy żeliwne Elzamech dla przemysłu chemicznego

Beczka podgrzewacza destylera

• Materiał: EN-GJL-250
• Ciężar: 4700 kg
• Średnica wewn: 3000 mm
• Wysokość: 1000 mm

​

Beczka podgrzewacza destylera

• Materiał: EN-GJL-250
• Ciężar: 6400 kg
• Średnica wewn: 3000 mm
• Wysokość: 1500 mm

Beczka chłodnicowa kolumny karbonizacyjnej

• Materiał: EN-GJL-250
• Ciężar: 7300 kg
• Średnica wewn: 2800 mm
• Wysokość: 1358 mm

Inwestycja w wysokiej jakości odlewy żeliwne to nie tylko gwarancja niezawodności, ale także decyzja ekonomiczna. W ryzykownym świecie przemysłu chemicznego wybór odpowiednich materiałów jest kluczowy dla bezpieczeństwa, wydajności i rentowności. Dzięki swojej wyjątkowej odporności na korozję, wytrzymałości mechanicznej i elastyczności w projektowaniu, odlewy żeliwne są niezawodnym rozwiązaniem. Stanowią one żelazną podstawę, na której buduje się sprawne i bezpieczne instalacje. Ponadto długa żywotność komponentów żeliwnych przekłada się na rzadsze przestoje produkcyjne, niższe koszty konserwacji i wymiany części. Co więcej, żeliwo jest materiałem nadającym się do recyklingu, co wpisuje się w ideę gospodarki o obiegu zamkniętym. Wykorzystanie materiałów wtórnych do produkcji nowych odlewów redukuje zapotrzebowanie na surowce naturalne i energię. W ten sposób odlewy żeliwne przyczyniają się do zmniejszenia śladu ekologicznego w przemyśle chemicznym, co jest dziś priorytetem dla wielu przedsiębiorstw. Inwestując w komponenty wykonane z odlewów żeliwnych, firmy inwestują równocześnie w przyszły rozwój biznesu, ponieważ ich procesy produkcyjne są stabilne i stają się rozwojowe, chociażby poprzez wejście na rynki zagraniczne.