烟囱的抗腐蚀



烟囱的抗腐蚀

近年来，水泥生产为降低原燃料费用，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业废料。人们发现，在低温的烟囱最高温度最低的部位出现了严重的腐蚀，不得不在较短的时间内更换。

1腐蚀原因

图1　氧腐蚀机理

水泥熟料煅烧过程中，含有硫、氯等化合物的原燃料产生的SO2、SO3、NOx、HCl和CO2等酸性气体和粉尘随高温烟气后逸，加热生料和窑料。此过程中，部分酸性气体中的化合物与氧化物反应，生成物与窑料一起煅烧成熟料。部分酸性化合物随温度降低的烟气，经烟囱排至大气。在低温下结露，与金属铁接触的过程中，产生露点以下的电化学反应和氧腐蚀。情况如下：

（1）露点以下电化学反应

在露点下SO2、SO3、Cl2等气体与水气作用生成酸性气体，生成不同浓度的酸溶液，酸溶液与金属铁作用生成铁化物，而使铁制造的烟囱、烟气管道损坏，主要的反应方程式如下：

Fe+Cl2→FeCl2

4Fe+2SO2→Fe3O4+FeS2

（2）氧腐蚀（冷凝腐蚀）

在<70℃的温度下，金属铁与氧（在H2O存在下）作用，生成四氧化三铁（铁锈），反应方程式为：

3Fe+2O2→Fe3O4

氧腐蚀（冷凝腐蚀）机理和过程见图1。

2减缓措施

为减缓烟囱腐蚀，美国PENTA工业公司开发了防止烟囱腐蚀的喷涂料，取得了较好的效果。由于各生产厂的原燃料中含硫量不一，生产工况也不一致，此外气候条件不一，烟囱和管道的温度也有变化，单一品种的涂料难于满足各种情况。为此，开发了不同温度、瞬间高温和不同化学反应的喷涂料，此类产品已在北美应用。

赵艳妍陈友德编译自

No.4/2015

International Cement Review