在含硫化石燃料的鍋爐排氣系統的低溫部,即空氣預熱器、廢氣預熱器、煙道等氣體溫度下降部位使用的碳素鋼表面上,因氣體中的二氧化硫和水分形成的硫酸凝結而產生腐蝕,這種腐蝕被稱為硫酸露點腐蝕。在歐美這種腐蝕被認識的時間是20世紀40年代。就是說,為了提高鍋爐的效率在強化熱回收時,排氣溫度下降到硫酸露點以下就會發生腐蝕,這成為了提高效率的一大障礙。
對(dui)硫酸(suan)(suan)露(lu)點(dian)凝(ning)結(jie)(jie)現(xian)(xian)象(xiang)的(de)(de)(de)(de)研究,歐美盛行的(de)(de)(de)(de)時(shi)期是(shi)20世紀40年代到50年代。在(zai)這個時(shi)期有幾個人(ren)提出了(le)把碳素鋼的(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)量和硫酸(suan)(suan)凝(ning)結(jie)(jie)量作為溫度函數表(biao)示的(de)(de)(de)(de)圖。如(ru)鍋爐排氣(qi)約在(zai)150℃成(cheng)為硫酸(suan)(suan)的(de)(de)(de)(de)露(lu)點(dian),濃硫酸(suan)(suan)的(de)(de)(de)(de)凝(ning)結(jie)(jie)量、腐(fu)(fu)蝕(shi)量都在(zai)約120℃出現(xian)(xian)峰值,進(jin)而溫度下降到50~60℃以下時(shi)通(tong)過大(da)量水分(fen)的(de)(de)(de)(de)凝(ning)結(jie)(jie)生成(cheng)大(da)量的(de)(de)(de)(de)稀(xi)硫酸(suan)(suan),腐(fu)(fu)蝕(shi)顯著地增大(da),大(da)家對(dui)這些(xie)問題的(de)(de)(de)(de)認識已經一致,可是(shi)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)絕(jue)對(dui)值一般均未發表(biao)。如(ru)果根據以后的(de)(de)(de)(de)資料,碳素鋼的(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)率由于環境(jing)條(tiao)件不同而不同,范(fan)圍(wei)是(shi)0.1~5mm/年。
凝結(jie)的(de)(de)硫酸濃(nong)度(du)(du)(du)因產(chan)生凝結(jie)的(de)(de)金屬表(biao)面溫(wen)度(du)(du)(du)不同而(er)異,所(suo)(suo)以人們(men)設(she)計(ji)出了使用各種(zhong)濃(nong)度(du)(du)(du)的(de)(de)硫酸水溶液,保持與濃(nong)度(du)(du)(du)對應的(de)(de)凝結(jie)溫(wen)度(du)(du)(du),浸泡試(shi)(shi)片的(de)(de)腐(fu)蝕試(shi)(shi)驗(yan)方(fang)法,然而(er)由于(yu)忽略了酸的(de)(de)凝結(jie)速度(du)(du)(du)或附著的(de)(de)狀況,在試(shi)(shi)驗(yan)中不能生成(cheng)(cheng)實際環境下形成(cheng)(cheng)的(de)(de)腐(fu)蝕生成(cheng)(cheng)物薄膜,所(suo)(suo)以數據的(de)(de)可靠性(xing)有問題。
我想最初進(jin)行各(ge)種(zhong)材(cai)料(liao)的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性評價的(de)(de)人是Barkley等,他(ta)把試(shi)片(pian)安裝在(zai)雍(yong)格(ge)斯特(te)(te)洛姆(mu)型空(kong)氣預(yu)(yu)熱器上進(jin)行了(le)(le)(le)數(shu)百(bai)天的(de)(de)試(shi)驗。1953年發表了(le)(le)(le)碳素鋼、不銹(xiu)鋼、高鎳合(he)(he)金(jin)、銅(tong)、鈦等20種(zhong)材(cai)料(liao)的(de)(de)試(shi)驗結果。雖然不清楚(chu)來龍去(qu)脈,可是在(zai)試(shi)驗材(cai)料(liao)中(zhong)加(jia)進(jin)了(le)(le)(le)U.S.Steel公司的(de)(de)耐(nai)候鋼 COR-TEN.該種(zhong)鋼的(de)(de)試(shi)用(yong)結果非常好,以(yi)此(ci)為開端這(zhe)種(zhong)低(di)合(he)(he)金(jin)鋼開始在(zai)鍋(guo)爐的(de)(de)空(kong)氣預(yu)(yu)熱器上應用(yong),之后在(zai)日本由各(ge)公司開發了(le)(le)(le)能夠發揮(hui)這(zhe)種(zhong)特(te)(te)長(chang)的(de)(de)低(di)合(he)(he)金(jin)的(de)(de)耐(nai)硫(liu)酸露點腐蝕(shi)鋼。
Barkley等的試驗結果只相對地給出了腐蝕量,如果把COR-TEN的腐蝕設定為100時,其他材料分別是碳素鋼(平爐鋼):180,Type 410 不銹鋼:140,Type 316不銹鋼(gang):260,銅:220等。比COR-TEN鋼優秀的材料只有6種,最好的是 Hastelloy B 及C是35,Inconel是60,Carpenter 20是70.與使用碳素鋼相比,低合金的COR-TEN腐蝕減少一半,即使使用高價的高Ni鋼也只不過降低到Inconel的1/3、Hastelloy的1/5的水平,從成本上來看COR-TEN鋼更具有魅力。
以(yi)后(hou),根據多(duo)人進行的(de)(de)試驗,COR-TEN的(de)(de)耐(nai)蝕性與(yu)碳素鋼相(xiang)比有的(de)(de)場合(he)相(xiang)當好(hao),有的(de)(de)場合(he)幾乎相(xiang)同.這(zhe)種情(qing)況以(yi)后(hou)在(zai)日(ri)本被確認。
1985年(昭和(he)60年)在倫敦召(zhao)開(kai)了關于露(lu)點腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)國際會議,會上發(fa)表了15篇論文,其中有這(zhe)樣的(de)觀點:“在燃燒設(she)備上很少因露(lu)點腐(fu)(fu)蝕(shi)產生大(da)問題(ti),我(wo)們為什么對露(lu)點腐(fu)(fu)蝕(shi)進(jin)行研究?即使設(she)備工程師和(he)管理者(zhe)認為不可(ke)理解也(ye)是可(ke)以允許的(de)。”當時仍然強調“提(ti)高排氣(qi)溫度(du)控(kong)制露(lu)點的(de)方(fang)法雖然可(ke)以防止(zhi)腐(fu)(fu)蝕(shi)但是熱損失大(da)”由此看來,歐美在防止(zhi)露(lu)點腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)措施上好像(xiang)還不能(neng)說是十分先進(jin)的(de)。
根據(ju)1989年(平(ping)成(cheng)元年)發(fa)行的(de)(de)(de)(de)ASM的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬手(shou)冊(ce)中記述(shu)作為鍋爐低溫(wen)部的(de)(de)(de)(de)材(cai)料來說(shuo),COR-TEN等耐候鋼(gang)(gang)(gang)是(shi)相當成(cheng)功的(de)(de)(de)(de),已經在(zai)空(kong)氣預(yu)熱器(qi)的(de)(de)(de)(de)冷卻(que)端(duan)上(shang)使用(yong)。并且(qie),曾經在(zai)碳素鋼(gang)(gang)(gang)腐蝕(shi)嚴重(zhong)的(de)(de)(de)(de)部位使用(yong)過(guo)不銹鋼(gang)(gang)(gang)或(huo)高Ni合金(jin)鋼(gang)(gang)(gang),可是(shi)不一(yi)定(ding)經常成(cheng)功,還想過(guo)在(zai)雍(yong)格斯(si)特洛姆型空(kong)氣預(yu)熱器(qi)的(de)(de)(de)(de)元件(jian)上(shang)涂兩層瓷漆的(de)(de)(de)(de)方(fang)法可能(neng)會(hui)有(you)效果。但是(shi)執筆者強(qiang)調指(zhi)出:“這(zhe)些(xie)耐蝕(shi)材(cai)料只能(neng)考(kao)慮在(zai)腐蝕(shi)嚴重(zhong)的(de)(de)(de)(de)部分使用(yong),就整體而言(yan),空(kong)氣泄入(ru)量的(de)(de)(de)(de)控(kong)制(zhi)、溫(wen)度分布(bu)的(de)(de)(de)(de)管理(li)、凝結液(ye)的(de)(de)(de)(de)有(you)效排出、禁止在(zai)線水洗等有(you)效的(de)(de)(de)(de)維(wei)護管理(li)更重(zhong)要,更經濟。”COR-TEN等已經在(zai)排煙脫(tuo)硫裝置(zhi)上(shang)使用(yong)。
日(ri)本從1955年(nian)(昭(zhao)和30年(nian))起(qi),專燒重油的(de)火力(li)發電廠(chang)的(de)建設(she)急增,由于使用(yong)含硫(liu)多的(de)C重油,硫(liu)酸露點腐蝕則成為了問(wen)題。重油在(zai)(zai)燃燒器(qi)(qi)(qi)中燃燒,燃燒氣(qi)體一(yi)邊加熱(re)(re)蒸發管一(yi)邊上升,流經二次加熱(re)(re)器(qi)(qi)(qi)、再熱(re)(re)器(qi)(qi)(qi)、一(yi)次加熱(re)(re)器(qi)(qi)(qi)、節氣(qi)器(qi)(qi)(qi)(廢氣(qi)預熱(re)(re)器(qi)(qi)(qi))、空氣(qi)預熱(re)(re)器(qi)(qi)(qi)、增壓通風機、煙(yan)筒,然而溫(wen)度降(jiang)到硫(liu)酸露點以(yi)下的(de)部(bu)位是(shi)在(zai)(zai)節氣(qi)器(qi)(qi)(qi)以(yi)后。特別在(zai)(zai)空氣(qi)預熱(re)(re)器(qi)(qi)(qi)的(de)人(ren)口部(bu)(冷卻(que)端元件),腐蝕損傷最顯(xian)著。
為了降低SO2變成SO3(無水硫酸)的比例(通常1%~3%),用降低燃燒用的空氣過剩率,或者注入氫氧化鎂或氨之類中和劑的方法,來減輕硫酸露點腐蝕。然而一部分鍋爐廠家把COR-TEN鋼作為耐蝕材料,進行了研究和使用。
問題與歐美(mei)的(de)(de)(de)經(jing)驗相(xiang)(xiang)同,硫(liu)酸露點環境的(de)(de)(de)特性(xing)因部位不同差異(yi)很(hen)大,與碳(tan)素(su)鋼(gang)(gang)相(xiang)(xiang)比COR-TEN鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)優越性(xing)各(ge)不相(xiang)(xiang)同。例如(ru)試驗結(jie)果(guo)表明,空氣(qi)(qi)預熱器(qi)冷(leng)卻(que)端的(de)(de)(de)腐蝕,節氣(qi)(qi)器(qi)出(chu)(chu)口氧的(de)(de)(de)濃度(du)在(zai)1.5%以(yi)上(shang)并不嚴重,那時COR-TEN鋼(gang)(gang)與碳(tan)素(su)鋼(gang)(gang)相(xiang)(xiang)比腐蝕相(xiang)(xiang)當小;相(xiang)(xiang)反氧的(de)(de)(de)濃度(du)在(zai)1%以(yi)下的(de)(de)(de)溫和條件時,就(jiu)沒有那么明顯的(de)(de)(de)效果(guo)。另外(wai)的(de)(de)(de)試驗表明,COR-TEN鋼(gang)(gang)用在(zai)節氣(qi)(qi)器(qi)出(chu)(chu)口煙道或煙筒入口煙道上(shang)雖(sui)然比碳(tan)素(su)鋼(gang)(gang)優秀,可是用在(zai)空氣(qi)(qi)預熱器(qi)底箱(xiang)上(shang)效果(guo)卻(que)完全(quan)相(xiang)(xiang)反。
當時(shi),屬(shu)于(yu)(yu)Cu-Cr-Ni-P系耐候(hou)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)COR-TEN鋼(gang)(gang)(gang)為(wei)什(shen)么有耐硫酸(suan)(suan)露(lu)點(dian)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)性(xing)能還不清楚。例如,磷(lin)應該增大鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)硫酸(suan)(suan)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi),但是(shi)(shi)含有磷(lin)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)為(wei)什(shen)么好?這就是(shi)(shi)一個疑間(jian)。事實上,在(zai)稀硫酸(suan)(suan)中(zhong)浸入高磷(lin)系的(de)(de)(de)(de)耐候(hou)鋼(gang)(gang)(gang)時(shi),與碳素鋼(gang)(gang)(gang)相比很快就被溶(rong)解(jie)了(le)。各鋼(gang)(gang)(gang)鐵公司對于(yu)(yu)硫酸(suan)(suan)露(lu)點(dian)腐(fu)蝕(shi)(shi)開始開發(fa)具(ju)有更優秀耐蝕(shi)(shi)性(xing)的(de)(de)(de)(de)低合金鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)時(shi)間(jian)是(shi)(shi)在(zai)20世紀60年代(dai)前期(qi)(昭和(he)30年代(dai)后期(qi))。耐候(hou)鋼(gang)(gang)(gang)和(he)耐海水鋼(gang)(gang)(gang)是(shi)(shi)引進(jin)了(le)美國開發(fa)的(de)(de)(de)(de)產品,或者以此作(zuo)為(wei)參考在(zai)日(ri)(ri)本進(jin)行了(le)開發(fa),而日(ri)(ri)本的(de)(de)(de)(de)耐硫酸(suan)(suan)露(lu)點(dian)腐(fu)蝕(shi)(shi)鋼(gang)(gang)(gang)可以說是(shi)(shi)對有了(le)一定應用業績的(de)(de)(de)(de)COR-TEN的(de)(de)(de)(de)成(cheng)分(fen)系有所認識之后,獨(du)自(zi)開發(fa)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)種。
日本鋼鐵公司的研究者們在含有SO3燃燒氣體溫度逐漸下降的鍋爐系工藝上,對80%的硫酸進行凝縮的120~130℃的高溫區域和大量生成40%~50%硫酸的50~70℃低溫區域,因其腐蝕特別嚴重而作為了研究開發的起點,這些區域的資料是來自于日本以外的各種文獻。這就是圖4-1所出示的示意圖中區域IV和區域II。
關于合(he)金元素對耐蝕性的(de)影響將在下節敘(xu)述,其(qi)特征是相同(tong)合(he)金元素的(de)作(zuo)用在這兩個區(qu)域往往非(fei)常(chang)不(bu)同(tong),而(er)且(qie)復合(he)添加其(qi)他合(he)金元素時,各個元素的(de)作(zuo)用表現(xian)出(chu)時而(er)增強時而(er)減弱等復雜(za)的(de)行(xing)為。
所開發(fa)的(de)(de)(de)耐硫酸(suan)露點腐(fu)蝕鋼(gang),由于鋼(gang)種(zhong)不同多(duo)數把重點放在(zai)對區域(yu)IN或者區域(yu)II耐蝕性進行合金設(she)計。在(zai)一(yi)個區域(yu)是(shi)有(you)(you)效果的(de)(de)(de)添(tian)(tian)加(jia)元(yuan)素而在(zai)另一(yi)個區域(yu)則(ze)成為有(you)(you)害(hai)的(de)(de)(de)因(yin)素,需要通過(guo)添(tian)(tian)加(jia)其(qi)他元(yuan)素來抑制其(qi)不利(li)的(de)(de)(de)影響,進一(yi)步在(zai)該(gai)區域(yu)也能使(shi)它(ta)在(zai)一(yi)定程度上具有(you)(you)比(bi)碳素鋼(gang)優(you)秀的(de)(de)(de)耐蝕性。這是(shi)因(yin)為隨著鍋(guo)爐的(de)(de)(de)運行、停止等(deng)作業的(de)(de)(de)變(bian)動,在(zai)同一(yi)部位的(de)(de)(de)腐(fu)蝕環境條件發(fa)生了變(bian)化(hua)。
以前(qian)已經(jing)(jing)知道0.2%~0.5%Cu的添加能夠提(ti)高鋼對各種濃度硫酸的耐(nai)蝕(shi)性,銅(tong)已經(jing)(jing)成為(wei)所開發(fa)的全部耐(nai)硫酸露點腐(fu)蝕(shi)鋼的基本(ben)成分(fen)之一。
關于(yu)提高鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)40%~50%以(yi)(yi)下(xia)低濃度硫(liu)酸中(區域(yu)II)的(de)(de)(de)而(er)蝕(shi)性(xing)(xing)問題,高村(當時的(de)(de)(de)神(shen)戶制鋼(gang)(gang)所)于(yu)1965年(昭和40年)在(zai)(zai)名古屋舉行的(de)(de)(de)第12次(ci)腐蝕(shi)防(fang)蝕(shi)討論會上對此做了(le)詳(xiang)細的(de)(de)(de)報(bao)告。高村認為(wei),為(wei)了(le)提高鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)硫(liu)酸中的(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing),在(zai)(zai)添加0.15%以(yi)(yi)上銅(tong)的(de)(de)(de)同時,需要有0.015%以(yi)(yi)上的(de)(de)(de)硫(liu)的(de)(de)(de)共存(圖4-2).該(gai)結(jie)果(guo)正如下(xia)一節所敘(xu)述的(de)(de)(de)那樣(yang),可以(yi)(yi)說(shuo)在(zai)(zai)防(fang)止銅(tong)添加效果(guo)的(de)(de)(de)混(hun)亂方面做出了(le)很大貢(gong)獻(詳(xiang)細參照(zhao)4.2.2節)。
如(ru)果市(shi)售的碳素鋼(gang)含有0.1%以上的銅(tong),那么它對(dui)硫酸的耐蝕性顯著提(ti)高這一結果,由Williams等(1963)把(ba)44 hert(表示溶解量)的碳素鋼(gang)用42%硫酸所(suo)進行的試(shi)驗(yan)證實了。在(zai)所(suo)使(shi)用的試(shi)驗(yan)材中,Cu≥0.1%的鋼(gang)是(shi)7 hert,腐蝕量隨著銅(tong)含量迅速下降,在(zai)Cu≥0.1%穩(wen)定后成(cheng)為最低(di)值。
然(ran)而(er),銅(tong)的(de)(de)(de)效果(guo)能夠這(zhe)樣清楚地整(zheng)理出來(lai),是因為(wei)(wei)當時的(de)(de)(de)市售碳素鋼(gang)全部含(han)有≥0.012%以上(shang)的(de)(de)(de)硫,如果(guo)參照上(shang)述高村的(de)(de)(de)結(jie)果(guo),這(zhe)是顯而(er)易見的(de)(de)(de)。假如加(jia)入<0.010%S的(de)(de)(de)低硫材,那么(me)Williarns等的(de)(de)(de)數據與銅(tong)量(liang)(liang)關(guan)系的(de)(de)(de)結(jie)果(guo)將會更加(jia)分散。正因為(wei)(wei)日(ri)本從1965年(昭和40年)才開始工業生產S<0.010%的(de)(de)(de)所謂“單一”硫量(liang)(liang)的(de)(de)(de)脫硫鋼(gang),所以其(qi)意義重大。事實(shi)上(shang),在開發的(de)(de)(de)幾種(zhong)耐(nai)硫酸露點腐蝕(shi)鋼(gang)中(zhong)已經考慮了(le)硫含(han)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)下限。
前述(shu)高村的(de)(de)(de)(de)研究(jiu),同(tong)時發(fa)表(biao)了以0.2%~0.5% Cu->0.010%S為基(ji)體(ti)添加少量P、Sn、As、Sb的(de)(de)(de)(de)試驗鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)硫(liu)酸(suan)性的(de)(de)(de)(de)數據(ju),表(biao)明(ming)0.035%的(de)(de)(de)(de)Sn、As、Sb是有效的(de)(de)(de)(de)。在元素周(zhou)期表(biao)中(zhong)(zhong)VB族(zu)(zu)及VIB族(zu)(zu)的(de)(de)(de)(de)P、As、Sb、S、Se、Te等(deng)化(hua)合物,在鹽(yan)酸(suan)或(huo)硫(liu)酸(suan)等(deng)還原性的(de)(de)(de)(de)酸(suan)中(zhong)(zhong)溶(rong)解(jie)鋼(gang)(gang)(gang)時成(cheng)為對(dui)氫(qing)發(fa)生反應的(de)(de)(de)(de)催化(hua)劑(ji),在降低溶(rong)解(jie)速(su)度的(de)(de)(de)(de)同(tong)時增大鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)氫(qing)的(de)(de)(de)(de)吸附,這是以前已經知道的(de)(de)(de)(de)事實(shi)。另外,還發(fa)表(biao)過(guo)幾篇含有As、Sn等(deng)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)提高耐(nai)(nai)酸(suan)性的(de)(de)(de)(de)研究(jiu)報告。
高(gao)村(cun)使(shi)用的(de)(de)(de)是25℃、1%H2SO4,然而在下一節(jie)(4.2節(jie))將談到其(qi)他研究者更詳細地研究的(de)(de)(de)在稍(shao)濃硫(liu)酸(suan)中這些元素的(de)(de)(de)作用。通(tong)過該系(xi)(xi)(xi)鋼(gang)種的(de)(de)(de)合金設計1960年代(dai)后(hou)(hou)期(昭和40年代(dai)前(qian)期),人們把工作重(zhong)點放在區域I耐蝕性實(shi)用耐硫(liu)酸(suan)露(lu)點腐蝕鋼(gang)的(de)(de)(de)開發與銷售(shou)上,鋼(gang)號(hao)有Cu-Sb系(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)FUZI·STEN(富士制鐵)[以后(hou)(hou)的(de)(de)(de)STEN1(新日鐵)]、Cu-Sb-Sn系(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)NAC-1A、NAC-2A(NKK)。
另(ling)外(wai),以區域IN即(ji)高溫(wen)、高濃度硫酸(suan)環境(jing)為重點的(de)(de)耐硫酸(suan)露點腐蝕鋼的(de)(de)開發(fa),是把(ba)和(he)COR-TEN鋼同系(xi)(xi)統的(de)(de)Cu-Cr系(xi)(xi)或(huo)者Cu-Ni-Cr系(xi)(xi)作為基礎進行(xing)研究的(de)(de)。
在(zai)(zai)(zai)10%濃(nong)度的(de)(de)(de)(de)硫(liu)酸(suan)中(zhong)(zhong),添加(jia)鉻對(dui)(dui)鋼(gang)耐(nai)蝕性有害(hai),這(zhe)是(shi)(shi)以前知道的(de)(de)(de)(de)常識,并且有數(shu)據證明,在(zai)(zai)(zai)160℃的(de)(de)(de)(de)85%H2SO4中(zhong)(zhong),5%以上的(de)(de)(de)(de)鉻是(shi)(shi)有害(hai)的(de)(de)(de)(de),即使1%的(de)(de)(de)(de)程度也有增加(jia)腐蝕的(de)(de)(de)(de)傾(qing)向。然而,根據COR-TEN鋼(gang)盡(jin)管含有0.5%Cr,可是(shi)(shi)在(zai)(zai)(zai)高溫、高濃(nong)度硫(liu)酸(suan)露點(dian)環境的(de)(de)(de)(de)空氣預熱器中(zhong)(zhong)所顯示出(chu)的(de)(de)(de)(de)良好的(de)(de)(de)(de)耐(nai)蝕性來看(kan),很難認為(wei)鉻在(zai)(zai)(zai)區域IV中(zhong)(zhong)有害(hai)。對(dui)(dui)此做出(chu)解釋(shi)的(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)住(zhu)友金屬(shu)的(de)(de)(de)(de)小若等的(de)(de)(de)(de)研究結果。
在(zai)高濃度硫(liu)酸(suan)(suan)區(qu)域,硫(liu)酸(suan)(suan)浸泡(pao)試(shi)驗和實際設(she)備(bei)的(de)條件不同(tong),與空氣預(yu)熱器中(zhong)的(de)硫(liu)酸(suan)(suan)露點環(huan)境(jing)(jing)的(de)腐蝕(shi)(shi)相比(bi),相對液(ye)體多,腐蝕(shi)(shi)生成物少,來(lai)自環(huan)境(jing)(jing)的(de)附(fu)著(zhu)物也少。小若等注(zhu)意到在(zai)實際設(she)備(bei)的(de)鋼(gang)表面上附(fu)著(zhu)了(le)大量的(de)未燃(ran)燒炭(tan)(tan)(tan),認為它的(de)氧化催化作用對腐蝕(shi)(shi)起(qi)了(le)重(zhong)要作用。而且,通(tong)過在(zai)硫(liu)酸(suan)(suan)和鍋(guo)爐附(fu)著(zhu)物的(de)混合物試(shi)驗,認為鉻(ge)的(de)存(cun)在(zai)使鋼(gang)發生鈍化是由于含鉻(ge)鋼(gang)有耐蝕(shi)(shi)性。并且,還假定活性炭(tan)(tan)(tan)能(neng)起(qi)到和未燃(ran)燒炭(tan)(tan)(tan)同(tong)樣的(de)作用,通(tong)過向硫(liu)酸(suan)(suan)中(zhong)加入活性炭(tan)(tan)(tan)所進行的(de)試(shi)驗,獲(huo)得了(le)在(zai)實際設(she)備(bei)上反映出來(lai)的(de)結果。
添加了(le)(le)Cu-Cr或者(zhe) Cu-Cr-Ni的耐(nai)硫酸露點(dian)腐(fu)蝕鋼(gang)的鋼(gang)號有:CR1A(住友(you)金屬)、TAICOR-S(神戶制(zhi)鋼(gang))、RIVERTEN-41S(川崎制(zhi)鐵)、S-TEN2(新日(ri)鐵)[16]、NAC-1B(鋼(gang)管)及(ji)NAC-2B(鋼(gang)板(ban))[NKK]等。另外,為(wei)(wei)了(le)(le)強化(hua)在低(di)濃度區域的耐(nai)蝕性,以此(ci)作為(wei)(wei)基體添加了(le)(le)Sb-Sn的產品分(fen)別有:S-TEN3(新日(ri)鐵)、NAC-1C(鋼(gang)管)及(ji)NAC-2C(鋼(gang)板(ban))[NKK].表4-1示出了(le)(le)市售的耐(nai)硫酸露點(dian)腐(fu)蝕鋼(gang)。
耐硫酸(suan)露點腐(fu)蝕鋼除(chu)了用(yong)(yong)(yong)于(yu)火力(li)發電鍋(guo)爐(lu)設(she)備以外(wai)已經在(zai)各種(zhong)鍋(guo)爐(lu)、煙(yan)道、煙(yan)筒等上使(shi)用(yong)(yong)(yong)。遺憾的(de)(de)是(shi)(shi)還(huan)沒有日(ri)本全國需(xu)要(yao)量的(de)(de)統計(ji),所以不(bu)知道生產量,雖然使(shi)用(yong)(yong)(yong)件數多可是(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)量不(bu)一定大,我(wo)想每(mei)年在(zai)1萬(wan)t以下(xia)。還(huan)有,耐硫酸(suan)露點腐(fu)蝕鋼的(de)(de)耐蝕性的(de)(de)實際(ji)設(she)備數據,由于(yu)需(xu)要(yao)在(zai)成套(tao)設(she)備內的(de)(de)傳(chuan)熱面上進(jin)行(xing)試驗,所以不(bu)多,可是(shi)(shi)已經發表的(de)(de)例子是(shi)(shi)碳素鋼的(de)(de)1.5倍至數倍。腐(fu)蝕嚴重的(de)(de)場合是(shi)(shi)1~3mm/a,所以把更(geng)換作為前提的(de)(de)價格性能比是(shi)(shi)關鍵(jian),好(hao)像(xiang)這種(zhong)鋼在(zai)更(geng)換需(xu)要(yao)花費費用(yong)(yong)(yong)和工時的(de)(de)傳(chuan)熱管上很少使(shi)用(yong)(yong)(yong),而多在(zai)容易進(jin)行(xing)補修的(de)(de)板(ban)材上使(shi)用(yong)(yong)(yong)。