水泥的生产工艺,以石灰石和粘土为主要原料,经破碎、配料、磨细制成生料,喂入水泥窑中煅烧成熟料,加入适量石膏(有时还掺加混合材料或外加剂)磨细而成。生料在煅烧成为熟料的过程中,会产生一些酸性物质如CO2、SO2、SO3、CaCl2、Cl2等成为烟气中的成分排放出来,在烟气排放过程中达到露点温度或是遇到水汽时等有水存在的情况下会生成H2CO3、H2SO3、H2SO4、HCl等酸性化合物,进而对一些设备的钢铁构件进行腐蚀,如排放烟气的烟囱、设备等设备。特别是,部分水泥厂协同处理生活垃圾,是的烟气的成分变得更加复杂,不但有正常工艺的能生成酸性化合物的物质,还会出现F离子、微量有机物、各种复杂络合物及其他难以预知的腐蚀介质对设备的腐蚀也更加强力。
可形成酸性化合物物质主要源自水泥生产原料及燃料,这些原料中含有硫和氯如:黄铁矿粉中的硫、添加剂中的氯化钙等。硫在温度400-600℃时会产生SO2,而含氯的化合物则在高温下(回转窑煅烧带)产生分解,气态氯在整个预热系统中循环,进入收尘器。因原料在燃烧过程中会产生水(蒸发水、化合水),烟气中含水是不可避免的(哪怕是干式水泥生产工艺),同时作为混合性矿物原材料,含有腐蚀酸性介质也是不可避免的。
在高温时,烟气中的水呈气态,当烟气温度达到露点温度时,水由水蒸气凝成液态水,此时烟气中的SO2、SO3、Cl2等化合物与水化合生成亚硫酸、硫酸和盐酸,这些酸或酸性盐溶液便对钢铁类设备构件产生腐蚀。如果烟气中含有垃圾焚烧形成的小的有机物或有机络合物,此类物质对设备原有的涂层产生溶胀、溶解,腐蚀依旧会发生。
针对腐蚀的关键因素,设计相应的防腐蚀方案。在条件允许的情况下,更换具有一定防腐效果的设备,然而大多数情况下设备的更换比较困难,成本较大,且即使更换材质为不锈钢等具有一定防腐效果材质的设备,在含有F、Cl等离子的时候,仍然会被渗透腐蚀。所以目前较好的防腐方案是改善原有设备的表面性能,常用的是使用防腐涂层,按照上述腐蚀的一些因素,防腐涂层需要具有一下能力:
-
耐温性能,长期工作温度在250℃左右,具有良好的抗热震性能;
抗变形性能,在温度变化时,压、钢板形状会产生一定的变化;
耐酸碱腐蚀性,生产过程中产生的酸性物质,硫、氯、氟等高温腐蚀和露点腐蚀;协同处理垃圾时,还要注意可能产生的其它变化,要求漆膜具有更好的抗氧化性、抗腐蚀性;
耐溶胀性能,协同处理废物时,可能产生的有机小分子渗透性、溶解性极强;
良好的附着力,不易脱落;
安全性好,不易燃烧;
施工方便;
其它。
高温情况下很多涂料难以达到较好的防腐蚀效果,目前应用较好的涂料厂家有主打耐高温的 “志盛威华” ,应用业绩较多,行业口碑也算不错,针对高温烟气这一块有专门的耐腐蚀涂料ZS-1041,以及一系列配套防腐涂料,如ZS-1032,专门针对氟离子的ZS-1033等。
俗话说“三分涂料,七分施工”,选对了好的涂料,施工也不能麻痹大意,相应的基材前处理,打磨要做到位,正常要求除锈等级达到Sa2.5级,保证表面粗糙度20-40μm;边边角角等有焊缝的地方需要预涂刷,保证不漏点,形成较为完整的漆膜,保证防腐的全面性,不会因小失大。