链条锅炉配件炉排的腐蚀及抗腐蚀

链条锅炉配件炉排的腐蚀及抗腐蚀

　（1）链条锅炉配件炉排主要由铁素体、石墨和渗碳体组成。渗碳体的阴极性比铁素体强，石墨的阴极性又比渗碳体强。石墨在多数腐蚀介质中既不起化学反应，也不溶解。大量石墨和渗碳体的存在使铸铁中形成了许多腐蚀微电池，加速了铸铁基体的腐蚀。残余的石墨和腐蚀产物构成一个表面层存留于铸铁表面。这实质是一种相选择性浸出腐蚀，称为石墨化腐蚀。铸铁的腐蚀速度与其表面形成的石墨化腐蚀残留物层厚度有密切关系。随腐蚀残留物层厚度增加，铸铁的腐蚀率先增加，然后减小，最后达到一个稳定值。这是因为腐蚀开始，少量的腐蚀产物和石墨一起作为腐蚀微电池的阴极，加速铸铁基体的腐蚀。随腐蚀产物增加，阴极面积加大，腐蚀速度增加。腐蚀表面由石墨骨架和腐蚀产物组成的残留物层的厚度增加，逐渐阻碍了铸铁基体与腐蚀介质的接触，抑制了腐蚀过程，降低了腐蚀速度。在一些腐蚀条件下，链条锅炉配件炉排表面的腐蚀是不均匀的，由于某种原因某些局部腐蚀很快形成蚀坑。这种情况和不锈钢的点蚀类似，只是不锈钢的点蚀坑往往深度大于直径，而铸铁的蚀坑很浅，坑深远小于直径。解决这种腐蚀的方法：普通铸铁如垫铁虽然可以把这类铸铁认为是不含合金的，但是所有的铸铁都含有相当数量的硅，从1.5至3.0%。在某些条件下，例如在正常的大气腐蚀下，硅的存在形成氧化皮的类型，如同某些低合金结构那样，形成坚固的氧化皮，延缓了进一步的腐蚀。在腐蚀以显著的速率进行的条件下铸铁仍然是较好的材料，因为能够经济地生产出具有较厚截面的铸铁件以及达到满意的使用寿命。在许多应用中，将铸件涂层，能得到十分满意的耐蚀性。在某些场合中，加入中等含量的镍或铬可以增加使用寿命。高合金铸铁又分成三类：奥氏体基体的灰口铸铁和球墨铸铁。这些合金铸铁含有14%的镍和6%的铜，或者含镍量超过20%。有些铸铁还含有2%的铬，它们不仅有很好的耐蚀性，还耐热，而且容易加工。　　（2）由于链条锅炉配件腐蚀流体和金属表面间的相对运动，引起金属的加速破坏。这种相对运动速度很快，介质对金属表面有机械磨耗作用，同时金属表面在电化学腐蚀作用下，金属以溶解的离子状态脱离表面，或生成固态的腐蚀产物，而后受到机械冲刷，脱离金属表面。当腐蚀介质中含有悬浮的固体颗粒时，磨损腐蚀破坏更严重。磨损腐蚀的外表特征是槽、沟、波纹和山谷形花纹，还常有明显的方向性。暴露在运动流体，特别是液固两相流中的所有类型的设备都受到磨损腐蚀。在流体高速冲刷下，普通铸铁的石墨化腐蚀残留物层不易形成，故流速越高，铸铁的腐蚀越快。炉排对处在灰渣磨损、一次风、火焰的冲蚀下运行，所以磨损腐蚀也是相当严重的。　　（3）链条锅炉配件在应力和腐蚀介质的联合作用下，出现了低于材料强度极限的脆性开裂，致使设备或零件失效，这种现象称为应力腐蚀开裂。普通铸铁和碳钢在高温碱中都可能发生应力腐蚀或叫碱脆。在晶界处表面膜不够稳定，在外力作用下产生膜的开裂，新暴露出来的铁产生二氧化铁选择性溶解，形成应力腐蚀裂纹。在60℃以上，质量分数为5%的氢氧化钠中都可以产生碱脆，在质量分数为30%左右的烧碱和熔融碱中更敏感。降低铸铁件的残余应力，减小工作应力都是降低碱脆敏感性的有效方法。锅炉在安装过程中会使用到配重铁。　　（4）炉排烟气腐蚀。从中世纪用铸铁板作壁炉底座起便开始利用铸铁支持燃烧。起初用灰铸铁制造固体燃料的加热设备富兰克林炉和低压锅炉。推广天然气和油作燃料后，就使用钢来制造这类设备。现在又回到用固体燃料加热，结果恢复了用铸铁制造加热设备，因为它的寿命比它的较高的费用重要。气吹式加热表面的腐蚀对烧煤蒸汽锅炉设备是需要考虑的一个重要问题。