水泥厂除尘器耐磨防腐涂料低成本

一、腐蚀原因
1.1窑尾收尘器：

窑尾收尘器是水泥工业的主要排尘点。悬浮预热器顶端出来的高温烟气通过高温风机进入增湿塔，增湿塔之后吹入立磨，立磨出来的粉状物料经过高效旋风分离器，再进入窑尾收尘器，进行收尘。各水泥厂的工艺大致相同，收尘器一般有静电收尘器、布袋收尘器，在本文中的收尘器特指布袋收尘器。

1.2窑尾收尘器烟气特点：

烟气温度：一般布袋可长期使用的温度上限为260℃，进入收尘器的烟气温度一般>100℃，<260℃。在现实生产中大多水泥厂会根据烟气成分（烟气露点）、设备构造、最终排烟温度、能耗等因素综合计算将烟气温度控制在120-220℃左右进入收尘器。

烟气腐蚀源：在正常工艺进行生产的水泥生产线，对窑尾收尘器钢铁构件产生腐蚀的一般为酸性化合物。这些烟气中能生成酸性化合物的物质一般为：CO₂、SO₂、SO₃、CaCl₂、Cl₂等，这些可形成酸性化合物的物质在有水存在的情况下会生成H₂CO₃、H₂SO₃、H₂SO₄、HCl等酸性化合物，进而对收尘器的钢铁构件进行腐蚀。

在协同垃圾处理的水泥窑，因垃圾的加入使进入窑尾收尘器的成分变得更为复杂，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。此类水泥窑在处理垃圾后收尘器的腐蚀更严重。

可形成酸性化合物物质来源：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，最终进入收尘器。在协同处理垃圾的回转窑，更多复杂腐蚀介质在高温下分解、化合最终混入烟气进入收尘器。

-志盛-金工

1.3窑尾收尘器的腐蚀

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收尘器构件产生腐蚀。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，此类物质对收尘器原有的涂层产生溶胀、溶解，腐蚀依旧会发生。

经北京志盛威华化工有限公司防腐工程师多次实验发现：

A.       腐蚀介质在对钢铁类（碳钢类）的腐蚀速度随着烟气温度与露点之间的差值的减小而提高。即在可发生露点腐蚀的温度环境 ，烟气温度越低腐蚀速率越快，或在一定的烟气温度下，露点温度越高，腐蚀速率越快；

B.       烟气中SO₂含量越高，腐蚀速率越快；

C.       当湿度>60-70%，烟气中含20%（体积百分比）水蒸气、烟气温度比露点温度低12℃时，腐蚀就会发生；

D.       在水蒸气露点以上，温度在60-150℃之间，含有SO₂的水蒸气也具有腐蚀作用；

E.        在无去极化物质如F^-时，金属表面腐蚀产物增厚，腐蚀速度变缓，烟气的吹扫、F^-等的去极化会破坏腐蚀层的堆积，减缓腐蚀速度的变缓。

因原料在燃烧过程中会产生水（蒸发水、化合水），废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。因此在收尘器的使用过程中，腐蚀是必然的，但腐蚀速率、腐蚀的防治却是可通过工艺调整、防腐材料应用来减缓或避免。

1.4窑尾收尘器腐蚀的关键要素：

ü  腐蚀介质腐蚀源——可产生酸性化合物的物质（源自原材料）——不可避免；

ü  腐蚀介质溶解载体——水（源自原材料及其他工艺环节）——不可避免；

ü  冷凝（露点）温度——气温度、烟气成分（分子量越大、含水量越大，露点温度越高）、设备状况——可整改

ü  易产生腐蚀的基材——收尘器大多为普通碳钢——可改变。

通过对窑尾收尘器腐蚀的关键要素的分析，腐蚀介质腐蚀源以及腐蚀介质溶解载体水的存在是客观存在的难以改变，那么如果想要减缓收尘器的腐蚀只能从收尘器基材及露点温度来进行调整。

二、收尘器防腐方案探讨

由上述腐蚀的关键点来看，收尘器关键的防腐部位也可有以下几个部分：

1.      减少冷凝水的产生；

2.      可控幅度内改变设备的基材；

3.      配套使用相应的防腐材料：

目前，高温涂料的市场因为太过专业和小众，各大涂料生产厂家并未进行深度研究，市场上的玻璃鳞片的耐高温及施工安全性欠缺、有机硅等防腐材料虽能耐温防腐性能却不能让人满意。近几年，随着环保及协同处理城市垃圾任务的推行，收尘器腐蚀问题凸显，各大水泥集团纷纷寻求、试验新型防腐耐高温材料，在众多材料中北京志盛威华化工有限公司的ZS-1041烟气防腐涂料（用于普通烟气工况）、ZS-1032耐强氧化防腐涂料（用于协同垃圾处理后的烟气系统）得到了肯定并在各集团内大面积推广。

4.      安全到位的施工：

俗话说：“三分涂料，七分施工。"收尘器属特重型腐蚀环境，对涂料施工的要求更为严格，往往一点小小的失误就会造成“99+1=0"的遗憾。在特种涂料施工环节笔者想要特别提醒的内容如下：

1.        在收尘器的防腐施工工程中，前处理质量尤为重要，良好的前处理是有效防腐的前提和保障，一般要求除锈等级达到Sa2.5级，保证表面粗糙度20-40μm，边角、焊缝都应做到有效处理；

2.        在涂装时不可忽略预涂，对边角、焊缝以及其他难以涂刷的部位进行预涂刷，以上部位是常常被忽略且经常出现防腐失效的位置；

3.        在防腐涂料调配完成后应注意“两期"：熟化期，调配好的涂料应静置10-15分钟进行熟化，熟化后的涂料成膜性、干燥性均有较大改善；适用期，涂料为双组份自固化性成膜物，在调配完后应尽快完成涂料的使用，适用期长短与环境温度有关，一般夏季适用期为2小时，冬季为4小时，在使用涂料过程中如发现涂料粘度上升变得格外粘稠，或有块状凝聚现象则表明涂料已经部分自固化，此时应果断使用，重新调配新涂料；

4.        人孔门、加强筋、焊接修补完毕的新钢板等位置一般腐蚀较其他部位严重，此时在具有直角边的边角可采用衬短切毡的方式进行防腐加强；

5.        特别提醒：人孔门处因是人员（包括施工人员）、器具的出入口，因此往往会在当天其他部位施工完毕后才进行施工，因此会出现：两道施工间隔过长（头天下午施工，到第二天收工前才进行下道施工）、施工材料为最后的尾料、受下班念头影响造成施工的敷衍等隐形因素影响，应尽可能做好质量监督。

总结：

水泥厂除尘器耐磨防腐涂料低成本，如何做到有效防腐是保障水泥生产线安全稳定生产的前提，而了解收尘器的腐蚀源、腐蚀原理对做好收尘器的防腐尤为重要，除了加强设备自身维护保证完好性外，利用特种涂料进行防腐是较为经济、实用的方法之一，在特种防腐涂料的施工中注意施工细节将会取得更接近防腐设计的效果。