fe、cr、ni及其氧化物在nacl、kcl熔盐中的腐蚀及机理

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1、捅要近年来，包括中国在内的许多国家大力发展垃圾焚烧计划，以减轻工业和生活垃圾对环境的压力，并尽可能利用垃圾中热值高的部分供热、发电，充分利用资源。但在焚烧处理垃圾过程中，焚烧设备受到的腐蚀问题也日益突出，很多设备的实际寿命达不到设计寿命。本文主要从保护性氧化膜与因熔融氯赫反应遭到破坏的机理来讨论垃圾焚烧环境中沉积赫引起的热腐蚀。．从澄清保护性氧化膜在熔盐中溶解失去保护作用的机制来研究材料在氯赫中的耐蚀性作为前提，需要更多的有关氧化物在氯盐中溶解度的数据。本论文对Fe203、Cr203、NiO在NaCl、KCI熔赫中的溶解度进行了研究，发现Fe2

2、03、Cr203、NiO在NaCI及KCI熔赫中的溶解同其在Na2S04熔赫、NaCI-KCI共晶熔赫、NaCI—KCI—Na2S04．K2S04混合熔盐中的有相近的溶解趋势。cr203在NaCI及KC]熔盐中的溶解度高于F0203、NiO的溶解度，且cr在熔盐中易以Cr042‘的形式发生溶解。在此基础上论文又对Fe、cr、Ni纯会属在不同碱度KCI熔盐中的腐蚀情况进行了对比研究，发现与中型环境相比，Fe、Cr、Ni纯金属在碱性KCl熔盐中的腐蚀失重要小的多。氧化膜厚度降低且与基体有更好的结合性。纯Cr在该腐蚀环境中没有提供良好的保护性能，这与

3、Cr203在熔融盐中容易以Cr042一的形式发生溶解有关．纯Ni表现出最为优异的耐蚀性，腐蚀初期后不再有明显的减重，减重趋势渐趋平缓。最后提出通过改变熔盐碱度使氧化膜在熔盐中的溶解速度降低，从而可以找到一种在熔融氯赫中提高材料使用寿命的途径。通过分析高温环境下Fe203、Cr203、NiO与NaCl反应的动力学并利用XRD确定反应产物，发现NaCl与金属氧化物在高温下的反应导致明显的失重现象，说明存在NaCl／C12(g)／挥发性金属氯化物的挥发。Na20．M20。和金属氯化物是NaCl与金属氧化物反应过程中常见的反应产物。关键词：热腐蚀；Na

4、CI；KCI；溶解度；垃圾焚烧AbstractIncinerationhasbeenadoptedaneffectiveandhygienicmethodfurdisposalofever-increasingvoluminousindustriaIandmunicipalsolidwasteinmanycountriesincludingChina．Somehighcalorificvaluesectionofitwhileutilizingwasteasmuchaspossible，generatesheat，electricityands

5、oon．Inmostcases，thecorrosionproblemsi13．incinerationenvironmentarerathersevereduetothecomplexreactionsbetweenthecombustiongasescontainingchlorineorsulfurandsaltdepositsofchloridesandsu】fates．jntheseenvironmentsmetallicmaterialsusuallyundergoanaggressivecorrosionanddegradecom

6、pletelybeforetheendofthedesigned1ife．Theelectrolyticdeposits(ashorionicsalts)reactwithnormallyprotectiveoxidefilmsonalloyandgivewaytoanacceleratedcorrosionattackknownashotcorrosion．Consideringthemoltensaltcorrosion．itisveryimportanttoknowthesolubilityofsevernloxidesinthemolt

7、ensaltbecausethisreveaIsthestabilityoftheprotectiveoxidefilmsformedonmetalsinamoltensaltcorrosionenvironment．SolubilitymeasurementsofFe203．Cr203andNiOinmoltenNaCIandKCIhavebeenconductedinthreedifferentlevelsofbasicityinordertoelucidatethecorrosionmechanismofmaterialsinwastei

8、ncinerationenvironmentandtodevelophighlycorrosionresistantmaterials．Thediss