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煙囪的抗腐蝕

近年來，水泥生產(chǎn)為降低原燃料費(fèi)用，大量使用硫含量高的燃料，以及含有硫氯等化合物的低品位原料和工業(yè)廢料。人們發(fā)現(xiàn)，在低溫的煙囪最高溫度最低的部位出現(xiàn)了嚴(yán)重的腐蝕，不得不在較短的時間內(nèi)更換。

1腐蝕原因

圖1　氧腐蝕機(jī)理

水泥熟料煅燒過程中，含有硫、氯等化合物的原燃料產(chǎn)生的SO2、SO3、NOx、HCl和CO2等酸性氣體和粉塵隨高溫?zé)煔夂笠?，加熱生料和窯料。此過程中，部分酸性氣體中的化合物與氧化物反應(yīng)，生成物與窯料一起煅燒成熟料。部分酸性化合物隨溫度降低的煙氣，經(jīng)煙囪排至大氣。在低溫下結(jié)露，與金屬鐵接觸的過程中，產(chǎn)生露點(diǎn)以下的電化學(xué)反應(yīng)和氧腐蝕。情況如下：

（1）露點(diǎn)以下電化學(xué)反應(yīng)

在露點(diǎn)下SO2、SO3、Cl2等氣體與水氣作用生成酸性氣體，生成不同濃度的酸溶液，酸溶液與金屬鐵作用生成鐵化物，而使鐵制造的煙囪、煙氣管道損壞，主要的反應(yīng)方程式如下：

Fe+Cl2→FeCl2

4Fe+2SO2→Fe3O4+FeS2

（2）氧腐蝕（冷凝腐蝕）

在<70℃的溫度下，金屬鐵與氧（在H2O存在下）作用，生成四氧化三鐵（鐵銹），反應(yīng)方程式為：

3Fe+2O2→Fe3O4

氧腐蝕（冷凝腐蝕）機(jī)理和過程見圖1。

2減緩措施

為減緩煙囪腐蝕，美國PENTA工業(yè)公司開發(fā)了防止煙囪腐蝕的噴涂料，取得了較好的效果。由于各生產(chǎn)廠的原燃料中含硫量不一，生產(chǎn)工況也不一致，此外氣候條件不一，煙囪和管道的溫度也有變化，單一品種的涂料難于滿足各種情況。為此，開發(fā)了不同溫度、瞬間高溫和不同化學(xué)反應(yīng)的噴涂料，此類產(chǎn)品已在北美應(yīng)用。

趙艷妍陳友德編譯自

No.4/2015

International Cement Review