焦化廠耐磨高溫抗氧化涂料

我國煤炭的一個重要應用就是作為煉焦煤，經(jīng)高溫煉焦得到的焦炭可供高爐冶煉、鑄造和化工等工業(yè)部作為燃料和原料；練焦過程中得到的干餾煤氣經(jīng)回收、精制可得到各種芳香和雜環(huán)化合物，供合成纖維、醫(yī)藥、染料、涂料和國防等工業(yè)做原料；凈化后的焦爐煤氣既是高熱值燃料，也是合氨。合成燃料和有機合成工業(yè)的原料。因此，高溫煉焦不僅是煤炭綜合利用的重要途徑，也是冶金工業(yè)的重要組成部分。

同時，煉焦工業(yè)也是一個重污染、高能耗、難治理的行業(yè)，隨著國家環(huán)保政策的加強，如何做好節(jié)能減排是焦化企業(yè)需要解決的一個重要工作。本文通過煉焦工藝過程探討北京志盛威華功能涂料的應用與功效。

1、配煤車間

焦化企業(yè)通常都會采購不同地域、不同煤種，這些不同性質(zhì)的煤炭通過焦爐后會得到不同性質(zhì)的焦炭。為了保證焦炭質(zhì)量的穩(wěn)定性，需要將各種不同的煤種按一定的比例進行配制，根據(jù)需要可能在配煤前還需要增加一道洗煤工序。例如邯鋼焦化廠采用28%氣煤、45%焦煤、18%肥煤和19%瘦煤進行配煤。需要建設很多的堆煤倉或煤場，由于煤炭中含有氯、硫等腐蝕性介質(zhì)，對煤倉造成嚴重的腐蝕。針對這種工況，可選用ZS－711無機防腐涂料進行防腐，不僅可用于混凝土地面的防腐防滲，也可在鋼質(zhì)表面直接涂，施工方便，效果明顯。

一般煉焦煤的細度要求3mm以下的占比70%以上，因此對于大塊的煤炭需要進行破碎，細度合格后才能通過皮帶輸送至煤塔使用。破碎設備種類很多，以錘式粉碎機較為常見。但是錘式粉碎機、料倉、料斗等設備磨蝕非常嚴重，設備檢修繁頻，影響生產(chǎn)的平穩(wěn)運行。為防腐設備的磨蝕問題，延長檢修周期，可選用ZS－911耐磨涂料。

ZS－911焦化廠耐磨高溫抗氧化涂料采用無機-有機嫁接改性樹脂重新螯合作為成膜物質(zhì)，加入剛玉、陶瓷微粉、球狀石墨粉、鉬粉等為填料。涂層耐溫可以達到150℃，硬度高，致密防水，耐酸堿腐蝕，耐磨性能是 16Mn鋼的10倍、65Mn鋼的9倍、耐火澆注料的50倍，隨著使用溫度的提高耐磨防水涂料的耐磨性能變化很小。這是主要由高溫分子材料、耐磨骨料、超微粉體和無機聚合物分散液組合而成，涂料固化后顆粒緊密堆積，沒有較大的宏觀缺陷，體積密度大，其常溫下強度可達210Mpa以上，是普通混凝土、耐火澆注料和普通的金屬無法比較的。涂料可以薄層涂刷,用于汽蝕摩擦、硬度摩擦和撞擊摩擦等耐磨環(huán)境中。

2、煉焦車間

同配煤車間送來的配合煤經(jīng)皮帶輸入煤塔，裝煤車從煤塔按需取煤，經(jīng)計量后裝入炭化室內(nèi)，在隔絕空氣的情況下加熱到950－1050℃，經(jīng)過干燥、熱解、熔融、黏結、固化、收縮等過程得到焦炭。通過推焦車推出導入熄焦車內(nèi)，送至熄焦塔內(nèi)噴水熄焦。熄焦后的焦碳卸到?jīng)鼋古_上冷卻后送住篩焦工段。

每一臺焦爐通常由炭化室、燃燒室、蓄熱室、斜道區(qū)、爐頂區(qū)等組成。蓄熱室的作用就是利用蓄積廢氣中的熱量來預熱燃料所需的空氣和貧煤氣。JN43-58-II型焦爐每個炭化室底部有兩個蓄熱室，一個為煤氣蓄熱室，另一個是空氣蓄熱室，采用內(nèi)徑50mm的管磚和異型磚交錯堆砌而成。為提高蓄熱效果，可噴涂志盛盛威ZS-1061耐高溫遠紅外輻射涂料。

傳熱研究成果結果表明，在高溫下熱量傳遞以輻射為主，輻射系數(shù)越高，高溫傳熱效果越明顯。因此，在蓄熱磚、炭化室、燃燒室等內(nèi)壁涂刷志盛威華生產(chǎn)的黑體涂料ZS－1061，可使輻射率從原來的0.5提高到0.9以上，形成0.3～0.5mm的致密涂層，硬度達到7H，抗熱震較好，涂層不龜裂，不脫落，耐高溫氧化腐蝕性好，不污染環(huán)境、存放期長、粘接性能好、耐酸耐堿，涂層致密，使用壽命長，施工方便、操作簡單，是志盛威華開發(fā)的一種全新節(jié)能材料。

裝煤車、推焦車、攔焦車和熄焦車通常稱為焦爐的四大車。雖然各自具有不同的功能，但有一個共同的特點，就是都處于高溫作業(yè)環(huán)境中，高溫引起的腐蝕現(xiàn)象嚴重。針對高溫腐蝕工況，志盛威華公司制備了多款耐高溫防腐涂料。針對焦爐生產(chǎn)工況，北京志盛威華防腐工程師建議可以選用耐溫1200℃的ZS－1021封閉涂料。

炙熱的焦炭在熄焦塔中通過噴淋水進行熄焦，熄焦過程中除了產(chǎn)生大量的水汽以外，可能還會產(chǎn)生硫化物、氯化物等腐蝕性氣體，熄焦設備除了要耐受高溫腐蝕以外，還需要耐受水汽和其他揮發(fā)性腐蝕介質(zhì)的腐蝕。防腐涂層不僅要有很強的防腐性能，而且要具有耐高溫及熱震的性能。

3、脫硫車間

從煉焦爐頂部出來的荒煤氣經(jīng)集氣管收集后送至橫管冷卻器用回收的氨水初步冷卻，再經(jīng)電除塵、初冷器、分離器、鼓風機等裝置送至脫硫塔。煤氣脫硫塔底部進入，與上部噴淋的脫硫液充分混合，脫除煤氣中的H2S、SO2、SO3、NOx和HCN等雜質(zhì)。脫硫過程中的主要反應有：

NH3+H2S=(NH4)2S

SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3

(NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4HSO3

NH3+NH4HSO3=(NH4)2SO3

2(NH4)2SO3+O2=2(NH4)2SO4

脫硫塔內(nèi)既有堿腐蝕，又有酸性氣體的腐蝕，而且煤氣中的HCL、HF對不銹鋼設備存在穿孔腐蝕，同時反應生產(chǎn)的固體產(chǎn)物對設備存在磨蝕作用。因此，脫硫塔內(nèi)腐蝕介質(zhì)很多，工況相當復雜。有部分企業(yè)采用乙烯基玻璃鱗片膠泥時行防腐，但效果均不理想。有機的乙烯基玻璃鱗片膠泥不僅施工復雜，工期長，而且存在著火、脫落等不安全隱患。目前，越來越多的焦化廠脫硫塔已改用北京志盛威華的脫硫?qū)Ｓ梅栏苛?span>ZS－1042進行防腐。

通過鞍鋼、唐鋼、邯鋼等大型焦化廠脫塔防腐應用實踐表明，ZS－1042脫硫?qū)Ｓ梅栏苛吓浜?span>ZS－1041煙氣防腐涂料制作的復合防腐涂層不僅耐高溫、抗熱震、防腐效果好、施工方便，而且造價成本比玻璃鱗片低，也不存在著火、脫落的安全隱患問題。

ZS－1041煙氣防腐涂料除了可用于脫硫塔防腐以外，也可用于脫硫液貯罐、泡沫塔、再生塔、風機、管道等工段的防腐。

從初冷器出來的粗煤氣輸送管道，由于煤氣中含有的NH3、H2F、HCl等介質(zhì)對管道形成露點腐蝕、穿孔腐蝕和晶間腐蝕等現(xiàn)象，也可以采用施工方便的ZS－1041煙氣防腐涂料或ZS－1033耐氫氟酸防腐涂料。

4、管架、平臺及設備外壁

焦化廠生產(chǎn)區(qū)間大氣中存在大量的堿性氣體如氨氣，也有很多的酸性氣體，嚴重腐蝕各種管架、橋架、操作平臺及生產(chǎn)設備的外壁。北京志盛威華具有多款防腐涂料可供選擇，除了前面介紹的ZS－1041煙氣防腐涂料以外，也可選擇使用ZS－1031耐磨防腐涂料、ZS－1034酸堿防腐涂料和ZS－711無機防腐涂料。