高炉煤气管道内壁防腐蚀涂料的试验与应用探讨

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1、高炉煤气管道内壁防腐蚀涂料的试验与应用探讨资料来源：www.huanbao.com2012-5-23摘要:高炉煤气采用干式布袋除尘装置工艺后,其输配系统煤气管道内壁短期出现严重腐蚀现象,危害着生产安全。为此,采用试验手段筛选了防腐蚀涂料,对京唐5500m3高炉煤气管道内壁采用乙烯基树脂玻璃鳞片胶泥及配套底面涂料进行防护。半年多的生产运行情况表明,该涂层腐蚀防护效果显著。关键词:高炉煤气;干法除尘;管道内壁腐蚀;防腐蚀涂料1高炉煤气干法除尘概况与腐蚀问题1.1日本高炉干法系统应用概况1982年日本从西德引进高炉煤气布袋除尘技术并在2#1850m3高炉试验成功,目前日本在役的大型

2、高炉中,采用全干法除尘11座、干法湿法并用的29座,但都没有高炉煤气管道内壁腐蚀的相关报道。1.2国内高炉干法系统发展概况及腐蚀问题1981年5月,在临钢3号高炉上建成国内第一座100m高炉煤气干法布袋除尘系统,至今约有25%一30写的大型高炉采用了布袋除尘工艺流程,如首钢2650m3高炉、包钢2500m3高炉、韶钢2540m3高炉、唐钢3200m3高炉、济钢1750m3高炉、莱钢2128m3高炉以及已经投产的京唐5500m3耐高炉,干法系统在大型高炉上得到较快的推广应用。干法除尘装置在国内小高炉的广泛应用已有20年,几乎没有与腐蚀相关的报道。近几年,干法除尘系统开始在国内大

3、高炉上推广,由于小高炉干法系统腐蚀的问题不突出,大高炉又沿袭了传统湿法除尘的习惯,对煤气中HCI等酸性气体的存在缺少认识。另外,高炉原料越来越多地使用进口矿,进口矿尤其澳矿中氯元素含量普遍高于地方矿,导致高炉煤气中HCI含量更高,也是大高炉干法系统腐蚀问题的重要原因。据了解,济钢、莱钢、太钢及柳钢等企业的高炉干法煤气系统都普遍存在腐蚀问题。2干法系统腐蚀原因自国内A厂发生高炉煤气管道腐蚀现象以来,国内B厂2#高炉干法除尘的煤气管道也发生多处腐蚀、结垢等现象。腐蚀、结垢问题不但增加了设备维护的工作量和费用,更重要的是给高炉煤气系统的安全生产带来极大威胁,如何从根本上降低高炉煤气

4、中腐蚀成分的浓度,抑制或者彻底解决腐蚀问题是B厂干法除尘亚需解决的问题。(1)B厂干法系统重点腐蚀区域高炉煤气管道沿程均有腐蚀,在高炉煤气余压回收透平电装置(TRT)喷水点后管道及U形水封排水器处腐蚀最为严重,高炉煤气净化区域的放散管根部调节阀腐蚀也很严重。发生腐蚀的部位多为水平管道的下部和其它与煤气冷凝水接触的部位。(2)B厂干法系统腐蚀的主要原因净煤气从TRT出来后进行喷水降温,喷水点后煤气降温幅度大约在20~30℃,此时,高炉煤气中的HCI和水蒸汽冷凝析出形成了酸性溶液。酸性水溶液在管道底部流动或沉积,并与管道内壁金属表面的Fe2O3仇保护膜发生化学反应,从而破坏保护层

5、结构,形成腐蚀产物层,该层很容易脱落,在管道内壁局部区域形成腐蚀坑,在初始腐蚀坑处更容易积聚酸性水溶液,导致腐蚀坑向深处发展,最终可能导致管壁穿孔。即使是在中性环境下,氯离子的存在也会对管道以及不锈钢材件造成腐蚀,因为氯离子体积小,容易穿透金属氧化膜破坏膜结构。综上所述,由氯离子引发的腐蚀都可归于酸性环境下的腐蚀,不锈钢的点腐蚀、焊接点的应力腐蚀、局部电化学腐蚀等都与氯离子或硫酸根离子的存在相关。可以认为,腐蚀或结垢严重的区域必须同时具备两个条件:(l)高炉煤气中含有较多的HCI酸性气体;(2)高炉煤气在该区域具有较大的温降。3解决方案在不改变炼铁工艺的前提下,延缓或控制腐蚀

6、可以通过以下四种途径:控制析出、改进材料性能、对腐蚀介质进行隔离和脱除。关于腐蚀介质的脱除途径,由于没有进行试验。3.1控制高炉煤气中HCI等酸性气体的冷凝析出原则是使煤气温度始终高出酸性气体的露点温度至少20℃,因此管道应做好保温措施,尤其是冬季;降低煤气中的水蒸气含量,且应取消喷水。但就大多钢铁厂而言,因如下原因使该措施难以全面奏效:(1)高炉煤气用户有的很远,且高炉煤气供应系统中设有煤气柜;(2)有的钢铁厂高炉煤气净化的干、湿法并存,干、湿高炉煤气汇合处煤气温度必然降低;(3)当高炉顶温较低时,通过TRT后煤气温度本身已接近煤气露点。3.2改进管道及设备的材料性能改变材

7、质,采用耐腐蚀材质,如采用Ineoly82s,但考虑到煤气管道数量很大,工程投资巨大,可以在难以采用其它方法且数量较小的局部位置实施。