熄焦车防腐

熄焦机的腐蚀防护

倪波

(攀钢集团煤化工公司,四川攀枝花617022)

摘　要:炼焦设备中湿法熄焦的熄焦机的工作条件极为恶劣,分析了造成熄焦机腐蚀的原因,曾采用氯化聚乙烯涂料防护,后改用喷涂不锈钢防护层。介绍了施工情况,分析了效果及存在的不足。关键词:熄焦机;腐蚀防护;喷涂;不锈钢防护层

中图分类号:TG 174.44 文献标识码:B 文章编号:10052748X (2003)0520226202

AN TI 2CORROSION OF CO KE QU ENCHIN G CAR

NI Bo

(Pangang Group Coking and Chemical Industrial Corp.,Panzhihua 617022,China )

Abstract :The way of using thermal spray stainless steel coating for anti 2corrosion of quenching car used in wet coke

quenching is described.

K ey w ords :Quenching car ;Anti 2corrosion ;Thermal s pray ;Stainless steel anti 2corrosion coating

随着国家环境保护要求的日益严格,各炼焦企业的含酚废水及工业废水的排放受到了严格的控制。目前各企业含酚废水及工业废水的主要出路是将其引入熄焦池进行熄焦,但此法却给炼焦焦侧的钢质设备带来了严重的腐蚀,尤其对炼焦设备中起重要作用的熄焦机的腐蚀为甚。

我公司地处长江上游,含酚废水和工业废水均进入熄焦池,其腐蚀情况较其它企业严重得多。据统计此类熄焦水对Q235钢材的腐蚀速度达4～5mm/年。炼焦用熄焦机的主体钢结构均由12～18mm 的Q235钢板焊接而成,正常使用寿命仅为3

年左右,而其造制、安装费用却高达120万元左右。因此采用有效的防护措施对其进行腐蚀控制以达到延长设备使用寿命的目的有着十分重要的意义。

1　熄焦机腐蚀原因

熄焦水主要由含酚废水及工业废水构成,含酚废水及工业废水中极为复杂的化学成分是造成熄焦机腐蚀严重的主要原因。经分析,熄焦水中含有大量的硫化物(S 2-)、氯化物(Cl -)、硫化氢(H 2S )和杂酚等,这些物质对Q235钢的腐蚀极为严重。

熄焦机的恶劣严酷的工作条件也是造成熄焦机

收稿日期:2002208212;修订日期:2002210218腐蚀较快的重要原因,其工作以接焦、输送至熄焦塔熄焦、再输送至凉焦台卸焦为一个循环,每个工作循环的时间为10min 。当熄焦机处于接焦及输送至熄焦塔的过程中,与炽红高温焦炭接触部分钢结构的温度可高达800～1000℃,由于红焦具有很强的热辐射能力,因此对于与红焦非接触部分钢结构的温度也会高达150～200℃。另外,熄焦过程是将熄焦水不断喷淋到焦炭及熄焦机上,绝大部分焦炭及与

之接触的钢结构的温度将在极短的时间(约110s 左右)内迅速下降至80～100℃,这个温度将会持续到卸完焦炭为止。然后在下一环循开始前下降到40～60℃。这样一个恶劣的循环过程及较高的温度,加剧了熄焦水对熄焦机钢结构的腐蚀作用。

2　熄焦机防腐蚀措施

熄焦机的工作条件及熄焦水的成分是由工艺条件所决定的,所以只能采取有效的防护措施来延长熄焦机的使用寿命。通常的防护方式有两种:涂装耐蚀涂料,或采用耐蚀的钢材来制做熄焦机主体钢结构。

对于第一种方法,曾采用能耐高温的氯化聚乙烯涂料在人工除锈后进行防护,但仅使用了1～2个月,该防护层就因出现了大面积的剥落而失效。而采用不锈钢材质制做主体结构虽可减缓腐蚀,但因

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622・第24卷第5期2003年5月

腐蚀与防护

CORROSION &PRO TECTION

Vol.24　No.5May 2003

熄焦机主体结构的重量达45t左右,必然造成设备制造的高昂成本。因此,这两种方法均不可取。

实验结果表明,316L不锈钢对抵抗熄焦水的腐蚀及适应熄焦机的工作条件具有显著效果,因此决定对熄焦机采用喷涂316L不锈钢防护层。

3　熄焦机钢结构喷涂不锈钢防护层

喷涂工艺是利用氧2乙炔为热源将线状316L不锈钢丝加热至熔融状态后,用高速气流将其吹散成细小颗粒并喷射到经表面处理合格后的钢材表面,从而形成覆盖防护层。

根据喷涂技术的要求,首先对熄焦机主体钢结构进行预处理。将熄焦机停运2～3天,待各钢结构间的水分充分失去后,对原焊接不密封的箱形梁进行补焊,确保其密封性而不致于其间进水。再利用清洁、干燥的石英砂对钢结构表面进行喷砂处理。喷砂除锈质量必须达Sa2.5级,以达到除锈干净确保喷涂层与基体能有效结合。同时,进行彻底的喷砂除锈还能大大提高钢材表面的粗糙度,形成大量的凹凸,从而更有利于在喷涂时增强“固锚效果”,其粗糙度为40～70μm。

由于熄焦机位于熄焦塔位置附近,大气中含有大量的水蒸气及腐蚀介质,所以当除锈进行3～4h 后,立即进行喷涂作业。采用18Cr212Ni不锈钢丝作为喷涂的基材,其主要含有Cr、Ni,还含有铜2%,钼2.5%。

喷涂时,在喷枪中通入压缩空气、氧气、乙炔,将不锈钢丝加热至熔融状态,利用压缩空气将其喷到工件表面。在喷涂过程中,要特别注意三个问题:一是氧气2乙炔火焰的性质。若系氧化焰,喷出的材料将会受到氧化,对涂层附着力、结合力及耐蚀性能不利。若为碳化焰,对喷涂材料中的镍会造成不利影响,也将影响涂层组成物间结合力及耐蚀性能。因此操作人员必须随时调节供气阀门,以保证火焰性质始终为中性。二是火焰的温度。火焰的温度必须确保不锈钢丝能够完全熔融。三是压缩空气的压力、喷咀与喷涂面间的距离。后两个方面是为了确保熔融的不锈钢丝获得足够的喷涂速度以确保与基层能够形成有效的结合层。在实际施工中所使用的压缩空气压力为0.8MPa。

喷涂完成后,还需对喷涂层进行封闭处理,以确保防护效果。密封材料也须满足熄焦机运行的需要。经实践,采用硅质材料进行密封,其主要成分为硅氧烷32%,耐蚀填料51%,固化剂17%,其理论用量为0.12kg/m2。涂装密封材料后,需待其完全固化、干燥2～3天方可将熄焦机投入运行。

4　喷涂防护的效果及存在的缺点

我公司于2001年12月完成了一台熄焦机的喷涂防护工作,经过8个多月的运行,与同工况未进行防护的熄焦机相比,取得了如下效果:

(1)防护部位钢结构具有明显的耐腐蚀性能。熄焦水对防护层尚无腐蚀现象产生。

(2)对于一般手段难以施工的位置同样能够形成有效的防护层。

(3)据目前该熄焦机防护部分钢结构的情况看,其使用寿命可延长3年左右(防护前已使用了两年)。

熄焦机采用喷涂防护还存在如下缺点:对于受熄焦水及焦炭直接冲刷到的部位,由于喷涂层与基层的结合强度不足以抵抗冲刷力,喷涂防护层容易被破坏而失去防护作用。但这些部位钢结构尚易更换。从总体来看,采用喷涂不锈钢对熄焦机进行防护,效果仍是明显的。

(上接第225页)

机缸筒等较苛刻条件环境中设备的修补。

(2)合成氨焦炉气压缩机缸筒用改性环氧树脂胶泥修复工艺,不但确保了维修速度,还节约了维修费用,经7年的使用实践表明是可行的、成功的。

参考文献:

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出版社,1984.[2]　倪永泉.防腐蚀实用技术[M].北京:化学工业出版

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