水泥廠除塵器耐磨防腐涂料低成本

一、腐蝕原因
1.1窯尾收塵器：

窯尾收塵器是水泥工業(yè)的主要排塵點(diǎn)。懸浮預(yù)熱器頂端出來(lái)的高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)高溫風(fēng)機(jī)進(jìn)入增濕塔，增濕塔之后吹入立磨，立磨出來(lái)的粉狀物料經(jīng)過(guò)高效旋風(fēng)分離器，再進(jìn)入窯尾收塵器，進(jìn)行收塵。各水泥廠的工藝大致相同，收塵器一般有靜電收塵器、布袋收塵器，在本文中的收塵器特指布袋收塵器。

1.2窯尾收塵器煙氣特點(diǎn)：

煙氣溫度：一般布袋可長(zhǎng)期使用的溫度上限為260℃，進(jìn)入收塵器的煙氣溫度一般>100℃，<260℃。在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中大多水泥廠會(huì)根據(jù)煙氣成分（煙氣露點(diǎn)）、設(shè)備構(gòu)造、最終排煙溫度、能耗等因素綜合計(jì)算將煙氣溫度控制在120-220℃左右進(jìn)入收塵器。

煙氣腐蝕源：在正常工藝進(jìn)行生產(chǎn)的水泥生產(chǎn)線，對(duì)窯尾收塵器鋼鐵構(gòu)件產(chǎn)生腐蝕的一般為酸性化合物。這些煙氣中能生成酸性化合物的物質(zhì)一般為：CO₂、SO₂、SO₃、CaCl₂、Cl₂等，這些可形成酸性化合物的物質(zhì)在有水存在的情況下會(huì)生成H₂CO₃、H₂SO₃、H₂SO₄、HCl等酸性化合物，進(jìn)而對(duì)收塵器的鋼鐵構(gòu)件進(jìn)行腐蝕。

在協(xié)同垃圾處理的水泥窯，因垃圾的加入使進(jìn)入窯尾收塵器的成分變得更為復(fù)雜，不但有正常工藝的能生成酸性化合物的物質(zhì)，還會(huì)出現(xiàn)F離子、微量有機(jī)物、各種復(fù)雜絡(luò)合物及其他難以預(yù)知的腐蝕介質(zhì)。此類(lèi)水泥窯在處理垃圾后收塵器的腐蝕更嚴(yán)重。

可形成酸性化合物物質(zhì)來(lái)源：主要源自水泥生產(chǎn)原料及燃料，這些原料中含有硫和氯如：黃鐵礦粉中的硫、添加劑中的氯化鈣等。硫在溫度400-600℃時(shí)會(huì)產(chǎn)生SO₂，而含氯的化合物則在高溫下（回轉(zhuǎn)窯煅燒帶）產(chǎn)生分解，氣態(tài)氯在整個(gè)預(yù)熱系統(tǒng)中循環(huán)，最終進(jìn)入收塵器。在協(xié)同處理垃圾的回轉(zhuǎn)窯，更多復(fù)雜腐蝕介質(zhì)在高溫下分解、化合最終混入煙氣進(jìn)入收塵器。

-志盛-金工

1.3窯尾收塵器的腐蝕

在高溫時(shí)，煙氣中的水呈氣態(tài)，當(dāng)煙氣溫度達(dá)到露點(diǎn)溫度時(shí)，水由水蒸氣凝成液態(tài)水，此時(shí)煙氣中的SO₂、SO₃、Cl₂等化合物與水化合生成亞硫酸、硫酸和鹽酸，這些酸或酸性鹽溶液便對(duì)鋼鐵類(lèi)收塵器構(gòu)件產(chǎn)生腐蝕。如果煙氣中含有垃圾焚燒形成的小的有機(jī)物或有機(jī)絡(luò)合物，此類(lèi)物質(zhì)對(duì)收塵器原有的涂層產(chǎn)生溶脹、溶解，腐蝕依舊會(huì)發(fā)生。

經(jīng)北京志盛威華化工有限公司防腐工程師多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：

A.       腐蝕介質(zhì)在對(duì)鋼鐵類(lèi)（碳鋼類(lèi)）的腐蝕速度隨著煙氣溫度與露點(diǎn)之間的差值的減小而提高。即在可發(fā)生露點(diǎn)腐蝕的溫度環(huán)境 ，煙氣溫度越低腐蝕速率越快，或在一定的煙氣溫度下，露點(diǎn)溫度越高，腐蝕速率越快；

B.       煙氣中SO₂含量越高，腐蝕速率越快；

C.       當(dāng)濕度>60-70%，煙氣中含20%（體積百分比）水蒸氣、煙氣溫度比露點(diǎn)溫度低12℃時(shí)，腐蝕就會(huì)發(fā)生；

D.       在水蒸氣露點(diǎn)以上，溫度在60-150℃之間，含有SO₂的水蒸氣也具有腐蝕作用；

E.        在無(wú)去極化物質(zhì)如F^-時(shí)，金屬表面腐蝕產(chǎn)物增厚，腐蝕速度變緩，煙氣的吹掃、F^-等的去極化會(huì)破壞腐蝕層的堆積，減緩腐蝕速度的變緩。

因原料在燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生水（蒸發(fā)水、化合水），廢氣中含水是不可避免的（哪怕是干式水泥生產(chǎn)工藝），同時(shí)作為混合性礦物原材料，含有腐蝕酸性介質(zhì)也是不可避免的。因此在收塵器的使用過(guò)程中，腐蝕是必然的，但腐蝕速率、腐蝕的防治卻是可通過(guò)工藝調(diào)整、防腐材料應(yīng)用來(lái)減緩或避免。

1.4窯尾收塵器腐蝕的關(guān)鍵要素：

ü  腐蝕介質(zhì)腐蝕源——可產(chǎn)生酸性化合物的物質(zhì)（源自原材料）——不可避免；

ü  腐蝕介質(zhì)溶解載體——水（源自原材料及其他工藝環(huán)節(jié)）——不可避免；

ü  冷凝（露點(diǎn)）溫度——?dú)鉁囟?、煙氣成分（分子量越大、含水量越大，露點(diǎn)溫度越高）、設(shè)備狀況——可整改

ü  易產(chǎn)生腐蝕的基材——收塵器大多為普通碳鋼——可改變。

通過(guò)對(duì)窯尾收塵器腐蝕的關(guān)鍵要素的分析，腐蝕介質(zhì)腐蝕源以及腐蝕介質(zhì)溶解載體水的存在是客觀存在的難以改變，那么如果想要減緩收塵器的腐蝕只能從收塵器基材及露點(diǎn)溫度來(lái)進(jìn)行調(diào)整。

二、收塵器防腐方案探討

由上述腐蝕的關(guān)鍵點(diǎn)來(lái)看，收塵器關(guān)鍵的防腐部位也可有以下幾個(gè)部分：

1.      減少冷凝水的產(chǎn)生；

2.      可控幅度內(nèi)改變?cè)O(shè)備的基材；

3.      配套使用相應(yīng)的防腐材料：

目前，高溫涂料的市場(chǎng)因?yàn)樘^(guò)專(zhuān)業(yè)和小眾，各大涂料生產(chǎn)廠家并未進(jìn)行深度研究，市場(chǎng)上的玻璃鱗片的耐高溫及施工安全性欠缺、有機(jī)硅等防腐材料雖能耐溫防腐性能卻不能讓人滿意。近幾年，隨著環(huán)保及協(xié)同處理城市垃圾任務(wù)的推行，收塵器腐蝕問(wèn)題凸顯，各大水泥集團(tuán)紛紛尋求、試驗(yàn)新型防腐耐高溫材料，在眾多材料中北京志盛威華化工有限公司的ZS-1041煙氣防腐涂料（用于普通煙氣工況）、ZS-1032耐強(qiáng)氧化防腐涂料（用于協(xié)同垃圾處理后的煙氣系統(tǒng)）得到了肯定并在各集團(tuán)內(nèi)大面積推廣。

4.      安全到位的施工：

俗話說(shuō)：“三分涂料，七分施工。"收塵器屬特重型腐蝕環(huán)境，對(duì)涂料施工的要求更為嚴(yán)格，往往一點(diǎn)小小的失誤就會(huì)造成“99+1=0"的遺憾。在特種涂料施工環(huán)節(jié)筆者想要特別提醒的內(nèi)容如下：

1.        在收塵器的防腐施工工程中，前處理質(zhì)量尤為重要，良好的前處理是有效防腐的前提和保障，一般要求除銹等級(jí)達(dá)到Sa2.5級(jí)，保證表面粗糙度20-40μm，邊角、焊縫都應(yīng)做到有效處理；

2.        在涂裝時(shí)不可忽略預(yù)涂，對(duì)邊角、焊縫以及其他難以涂刷的部位進(jìn)行預(yù)涂刷，以上部位是常常被忽略且經(jīng)常出現(xiàn)防腐失效的位置；

3.        在防腐涂料調(diào)配完成后應(yīng)注意“兩期"：熟化期，調(diào)配好的涂料應(yīng)靜置10-15分鐘進(jìn)行熟化，熟化后的涂料成膜性、干燥性均有較大改善；適用期，涂料為雙組份自固化性成膜物，在調(diào)配完后應(yīng)盡快完成涂料的使用，適用期長(zhǎng)短與環(huán)境溫度有關(guān)，一般夏季適用期為2小時(shí)，冬季為4小時(shí)，在使用涂料過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)涂料粘度上升變得格外粘稠，或有塊狀凝聚現(xiàn)象則表明涂料已經(jīng)部分自固化，此時(shí)應(yīng)果斷使用，重新調(diào)配新涂料；

4.        人孔門(mén)、加強(qiáng)筋、焊接修補(bǔ)完畢的新鋼板等位置一般腐蝕較其他部位嚴(yán)重，此時(shí)在具有直角邊的邊角可采用襯短切氈的方式進(jìn)行防腐加強(qiáng)；

5.        特別提醒：人孔門(mén)處因是人員（包括施工人員）、器具的出入口，因此往往會(huì)在當(dāng)天其他部位施工完畢后才進(jìn)行施工，因此會(huì)出現(xiàn)：兩道施工間隔過(guò)長(zhǎng)（頭天下午施工，到第二天收工前才進(jìn)行下道施工）、施工材料為最后的尾料、受下班念頭影響造成施工的敷衍等隱形因素影響，應(yīng)盡可能做好質(zhì)量監(jiān)督。

總結(jié)：

水泥廠除塵器耐磨防腐涂料低成本，如何做到有效防腐是保障水泥生產(chǎn)線安全穩(wěn)定生產(chǎn)的前提，而了解收塵器的腐蝕源、腐蝕原理對(duì)做好收塵器的防腐尤為重要，除了加強(qiáng)設(shè)備自身維護(hù)保證完好性外，利用特種涂料進(jìn)行防腐是較為經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的方法之一，在特種防腐涂料的施工中注意施工細(xì)節(jié)將會(huì)取得更接近防腐設(shè)計(jì)的效果。