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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的主要排塵點。懸浮預熱器頂端出來的高溫煙氣通過高溫風機進入增濕塔，增濕塔之后吹入立磨，立磨出來的粉狀物料經過高效旋風分離器，再進入窯尾收塵器，進行收塵。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：

煙氣溫度：一般布袋可長期使用的溫度上限為260℃，進入收塵器的煙氣溫度一般>100℃，<260℃。在現實生產中大多水泥廠會根據煙氣成分（煙氣露點）、設備構造、最終排煙溫度、能耗等因素綜合計算將煙氣溫度控制在120-220℃左右進入收塵器。

煙氣腐蝕源：在正常工藝進行生產的水泥生產線，對窯尾收塵器鋼鐵構件產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一般為：CO₂、SO₂、SO₃、CaCl₂、Cl₂等，這些可形成酸性化合物的物質在有水存在的情況下會生成H₂CO₃、H₂SO₃、H₂SO₄、HCl等酸性化合物，進而對收塵器的鋼鐵構件進行腐蝕。

在協同垃圾處理的水泥窯，因垃圾的加入使進入窯尾收塵器的成分變得更為復雜，不但有正常工藝的能生成酸性化合物的物質，還會出現F離子、微量有機物、各種復雜絡合物及其他難以預知的腐蝕介質。此類水泥窯在處理垃圾后收塵器的腐蝕更嚴重。

可形成酸性化合物物質來源：主要源自水泥生產原料及燃料，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℃時會產生SO₂，而含氯的化合物則在高溫下（回轉窯煅燒帶）產生分解，氣態氯在整個預熱系統中循環，最終進入收塵器。在協同處理垃圾的回轉窯，更多復雜腐蝕介質在高溫下分解、化合最終混入煙氣進入收塵器。

-志盛-金工

1.3窯尾收塵器的腐蝕

在高溫時，煙氣中的水呈氣態，當煙氣溫度達到露點溫度時，水由水蒸氣凝成液態水，此時煙氣中的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鋼鐵類收塵器構件產生腐蝕。如果煙氣中含有垃圾焚燒形成的小的有機物或有機絡合物，此類物質對收塵器原有的涂層產生溶脹、溶解，腐蝕依舊會發生。

經北京志盛威華化工有限公司防腐工程師多次實驗發現：

A.       腐蝕介質在對鋼鐵類（碳鋼類）的腐蝕速度隨著煙氣溫度與露點之間的差值的減小而提高。即在可發生露點腐蝕的溫度環境 ，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.       當濕度>60-70%，煙氣中含20%（體積百分比）水蒸氣、煙氣溫度比露點溫度低12℃時，腐蝕就會發生；

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

E.        在無去極化物質如F^-時，金屬表面腐蝕產物增厚，腐蝕速度變緩，煙氣的吹掃、F^-等的去極化會破壞腐蝕層的堆積，減緩腐蝕速度的變緩。

因原料在燃燒過程中會產生水（蒸發水、化合水），廢氣中含水是不可避免的（哪怕是干式水泥生產工藝），同時作為混合性礦物原材料，含有腐蝕酸性介質也是不可避免的。因此在收塵器的使用過程中，腐蝕是必然的，但腐蝕速率、腐蝕的防治卻是可通過工藝調整、防腐材料應用來減緩或避免。

1.4窯尾收塵器腐蝕的關鍵要素：

ü  腐蝕介質腐蝕源——可產生酸性化合物的物質（源自原材料）——不可避免；

ü  腐蝕介質溶解載體——水（源自原材料及其他工藝環節）——不可避免；

ü  冷凝（露點）溫度——氣溫度、煙氣成分（分子量越大、含水量越大，露點溫度越高）、設備狀況——可整改

ü  易產生腐蝕的基材——收塵器大多為普通碳鋼——可改變。

通過對窯尾收塵器腐蝕的關鍵要素的分析，腐蝕介質腐蝕源以及腐蝕介質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溫度來進行調整。

二、收塵器防腐方案探討

由上述腐蝕的關鍵點來看，收塵器關鍵的防腐部位也可有以下幾個部分：

1.      減少冷凝水的產生；

2.      可控幅度內改變設備的基材；

3.      配套使用相應的防腐材料：

目前，高溫涂料的市場因為太過專業和小眾，各大涂料生產廠家并未進行深度研究，市場上的玻璃鱗片的耐高溫及施工安全性欠缺、有機硅等防腐材料雖能耐溫防腐性能卻不能讓人滿意。近幾年，隨著環保及協同處理城市垃圾任務的推行，收塵器腐蝕問題凸顯，各大水泥集團紛紛尋求、試驗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耐強氧化防腐涂料（用于協同垃圾處理后的煙氣系統）得到了肯定并在各集團內大面積推廣。

4.      安全到位的施工：

俗話說：“三分涂料，七分施工。"收塵器屬特重型腐蝕環境，對涂料施工的要求更為嚴格，往往一點小小的失誤就會造成“99+1=0"的遺憾。在特種涂料施工環節筆者想要特別提醒的內容如下：

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

2.        在涂裝時不可忽略預涂，對邊角、焊縫以及其他難以涂刷的部位進行預涂刷，以上部位是常常被忽略且經常出現防腐失效的位置；

3.        在防腐涂料調配完成后應注意“兩期"：熟化期，調配好的涂料應靜置10-15分鐘進行熟化，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，在調配完后應盡快完成涂料的使用，適用期長短與環境溫度有關，一般夏季適用期為2小時，冬季為4小時，在使用涂料過程中如發現涂料粘度上升變得格外粘稠，或有塊狀凝聚現象則表明涂料已經部分自固化，此時應果斷使用，重新調配新涂料；

4.        人孔門、加強筋、焊接修補完畢的新鋼板等位置一般腐蝕較其他部位嚴重，此時在具有直角邊的邊角可采用襯短切氈的方式進行防腐加強；

5.        特別提醒：人孔門處因是人員（包括施工人員）、器具的出入口，因此往往會在當天其他部位施工完畢后才進行施工，因此會出現：兩道施工間隔過長（頭天下午施工，到第二天收工前才進行下道施工）、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，應盡可能做好質量監督。

總結：

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線安全穩定生產的前提，而了解收塵器的腐蝕源、腐蝕原理對做好收塵器的防腐尤為重要，除了加強設備自身維護保證完好性外，利用特種涂料進行防腐是較為經濟、實用的方法之一，在特種防腐涂料的施工中注意施工細節將會取得更接近防腐設計的效果。