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    1. 高爐煤氣管道及不銹鋼管件氯根腐蝕的解決措施

      發布時間:2018-10-13 08:13          

        摘 要: 文章對高爐干法除塵工藝中產生的高爐煤氣腐蝕管道原因進行分析, 闡述了高爐煤氣氯根(Cl)主要來源以及高爐煤氣管道容易受到腐蝕的主要部位,進而提出了延緩或控制管路腐蝕的解決方案從而減少和避免煤氣中腐蝕成份對高爐煤氣系統、管網系統、用戶系統設備設施的腐蝕,以此提高設備安全可靠性,延長設備正常使用壽命周期。

        關鍵詞: 高爐煤氣;腐蝕;不銹鋼波紋補償器

        1 前言

        干法除塵裝置是國內高爐廣泛應用的除塵設備,并且近幾年在鋼鐵行業被廣泛地推廣。受干法除塵工藝影響,高爐煤氣中的 Cl、S- 2 無法通過洗滌方式在除塵工序中被溶解、稀釋、外排,而是通過管網帶到了用戶端。由于高爐煤氣的溫度在輸送和使用過程中存在較大的變化,溫度降低幅度大約在 20~30℃, 因此,煤氣中大量的飽和水被析出,Cl、 So4 - 2 溶解到冷凝水中就形成了腐蝕性很強的酸性水溶液。酸性水溶液在管道底部流動或沉積,并與管道內壁金屬表面的 Fe2O3 保護膜發生化學反應,從而破壞保護層結構,形成腐蝕產物層,該層又很容易脫落, 脫落后在管道內壁局部區域形成腐蝕坑, 在初始腐蝕坑處更容易積聚酸性水溶液, 導致腐蝕坑向深處發展,最終可能導致管壁腐蝕穿孔,從而引發設備停機,乃至安全事故。

        由于氯離子體積小, 容易穿透金屬氧化膜破壞膜結構。因此,酸性溶液中的氯根對不銹鋼管件具有很強的腐蝕性,即使是在中性環境下,氯離子的存在也會對管道以及不銹鋼材件造成腐蝕。

        2 高爐煤氣氯根(Cl)主要來源

        高爐原料礦中的氯元素含量普遍較高,并且成份復雜多變,導致高爐煤氣中 Cl- 含量較高,主要為: (1) 生產工序中的濃鹽水大部分被用于高爐 INBA 沖渣或原料廠噴灑降塵,這些水資源回收利用舉措加大了高爐煤氣 Cl- 含量,加劇了高爐煤氣有害成分對相關設備設施的腐蝕。(2)為了改善高爐爐況,部分高爐原料均被加工成球團,而為了利于成型,同時提高球狀(粒狀)原料的硬度,含氯的添加劑正在被普遍使用,含氯添加劑的使用在一定程度上也使得高爐煤氣中的氯根含量進一步增高。

        3 高爐煤氣管道容易受到腐蝕的部位

        Cl、SO4 - 2 對高爐煤氣管道的腐蝕是全方位的,因此,在高爐煤氣管道各部位均可以找到被腐蝕的痕跡:(1)在高爐煤氣余壓回收透平電裝置(TRT)噴水點后的管道及 U 形水封排水器處腐蝕最為嚴重。(2) 發生腐蝕的部位多為水平管道的下部和其它與煤氣冷凝水接觸的部位。(3)燃氣(工業高爐煤氣)鍋爐煤氣管道上使用的不銹鋼金屬軟管及波紋管補償器,由于管道中的煤氣冷凝液不能及時外排,并且不斷受到鍋爐高溫濃縮,冷凝液中的氯根含量可以達到 10×104 mg/l,這種高濃度的冷凝液對鍋爐煤氣管道上使用的不銹鋼金屬軟管及波紋管補償器具有強烈的腐蝕作用,部分不銹鋼金屬軟管及波紋管補償器使用壽命甚至無法超過 15 天。

        4 延緩或控制腐蝕的解決方案

        4.1 控制源頭,減少進入高爐煤氣的氯根含量

        為了避免 cl- 在整個煉鐵生產工藝中循環濃縮,應當從根本上解決氯根外排問題,即從高爐原料環節即開始采取措施,以降低進入高爐的氯根含量。原料降塵噴灑盡量不用或者少用濃鹽水或其它含氯水。高爐原料在制粒過程中,選用其它添加劑代替含氯添加劑,以避免增加進入高爐煤氣的氯根含量。

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