水泥回转窑断裂事故调查及防腐涂料

 

水泥厂更换回转窑的主要原因为回转窑筒体的腐蚀，回转窑的腐蚀问题，一般在设备大修，停窑检修、更换窑衬耐火砖时发现，从筒体内壁上取下来的片状腐蚀物具有多层结构，呈红褐色和黑色，各层均有亮晶质点零星散落或成片分布。回转窑筒体腐蚀，一般成片状剥落，锈片疏松易脆，有的还会在筒体内侧表面出现环向不均匀沟槽，如回转窑前段大齿轮处就经常发现筒体内侧有沟槽。筒体腐蚀较严重的区域是回转窑的过渡带大牙轮附近筒体，年腐蚀速度高达1-2毫米。

回转窑筒体腐蚀的原因分析腐蚀片状物发现，锈层的主要成分是铁的氧化物及少量的氯化物和硫化物。所以，硫是钢材的有害元素，能降低钢的延展性和韧性，硫的腐蚀先在钢材表面形成Fes2密实层，然后在逐层深入，速度相对较慢，FeS2能增加钢材的热脆性，氧的存在，使窑筒体在高温200-300℃下氧化形成氧化膜，但这种氧化膜结构疏松，难以舒缓金属的进一步氧化。氯离子，离子半径小穿透能力强，能快速进入钢板内部进行深层次的腐蚀，会大大降低钢材质量，使其变得很脆容易脆裂。一旦产生脆性破坏，不易提前发现，会增加窑体断裂的危险。

水泥回转窑的腐蚀强弱与回转窑的燃料种类、物料纯度、是否焚烧垃圾、外界环境温度及窑内隔热效果、耐火砖缝隙率、停窑频次等有关。

(1) 水泥回转窑使用的燃料主要是煤炭，也有极少在使用燃气为燃料。在运行过程中，燃料燃烧后释放出大量的硫化物、氮氧化物等气相腐蚀介质。因煤炭属矿产燃料，因此煤炭中的成分较为复杂，而我国所产煤炭中均含有氟离子，在高温燃烧时氟离子溢出，其极强的去极性、渗透性将会使腐蚀更为严重。煤炭中若含有钾等碱性金属，也会加速窑体的腐蚀。

（2）水泥回转窑用于烧制熟料的原料如石灰质矿石、黏土质原料等亦属于矿产原料，另一部分回转窑还会在原料中添加一定量的工业废渣，工业废渣中的成份更为复杂，因在高温环境下很多物质的腐蚀性会有变化，常温中无害的物质在高温下亦会出现较强的腐蚀性（比如水，在非常高温临界状态下就具有较强腐蚀性），因此物料的纯度对高温运行的回转窑的腐蚀有一定的影响。

（3）我国很多水泥回转窑在协同垃圾焚烧处理，垃圾中往往含有较高的水份，且垃圾的较为复杂，垃圾的成份波动也较大，例如生活垃圾的组成与当地的生活习惯、季节等有关。在垃圾焚烧中农业生产体系物小分子及氟离子的腐蚀尤为突出，来源各协同垃圾处理的水泥生产企业在焚烧垃圾后设备的腐蚀明显强于焚烧前，这种腐蚀的加剧在回转窑、收尘器体现的更突出。

(4) 外界环境温度及窑内隔热效果主要影响的是窑筒的温度，在不同温度状况下窑筒内壁腐蚀速率会有所不同，各腐蚀介质在不同的温度段有不同的活跃度，因此窑筒温度是否稳定对于回转窑主要腐蚀源的锁定和防治影响较大。

(5) 耐火砖在回转窑工作中会出现一定的热胀冷缩形变，腐蚀介质在回转窑正常的工作环境中大多为气态，气态的腐蚀介质会沿着耐火砖的缝隙渗入到耐火砖与回转窑窑壁之间，并长期存留难以被再次排出，甚至随着窑体结构的不同还会出现腐蚀介质在某一位置大量存积使局部腐蚀变得更为严重。因此耐火砖的缝隙率是影响回转窑腐蚀强弱的重要因素之一。

(6)一般情况下，当窑体正常工作运转时，腐蚀介质大多以气体存在，且耐火砖因热胀冷缩的原理，此时缝隙率较低，在此情况下窑体腐蚀并不严重，但一旦停窑，窑内的腐蚀介质包括水汽都会随着耐火砖的收缩而大量渗入耐火砖与窑体的夹层，窑体冷却后，这些腐蚀介质也会溶入冷凝水中，对窑体造成较大的腐蚀。这种腐蚀多为坑蚀、点蚀、渗透性片状剥离腐蚀。停窑越频繁，腐蚀越严重。

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