Причины коррозии в цементных заводах:

1) Кислотно-щелочная коррозия

РН цементной пыли составляет около 10-12, что делает её сильно щелочной, создавая щелочную коррозионную среду в пылеуловителе. Из-за высокой влажности дымовых газов и высокой температуры точки росы, конденсация может происходить при снижении температуры дымовых газов, особенно если в пылеуловителе есть утечка или другие дефекты. Помимо того, что конденсация вызывает проблемы с "залипанием мешков", она может также привести к щелочной коррозии металлических частей пылеуловителя.

2) Коррозия от высокотемпературных дымовых газов

Температура дымовых газов на цементных заводах обычно варьируется от 220°C до 350°C (в экстремальных условиях температура может превышать 400°C). Если стальная конструкция пылеуловителя не защищена от коррозии и окисления, окисление и коррозия металлической структуры будут серьезными. Ржавчина и отходы от окисления не только загрязняют конечный продукт, но и вызывают неровную окисленную и корродированную поверхность, которая нарушает нормальный поток дымовых газов. Это может привести к значительному накоплению пыли в определенных местах, что сильно влияет на нормальное производство на заводе.

Чтобы трансформатор нормально работал в течение всего срока службы, его внешнее защитное покрытие должно обладать хорошей адгезией, стойкостью к погодным условиям, воде, маслам и теплу, а также отличной коррозионной стойкостью.

3) Коррозия аммиака

В процессе денитрификации на цементных заводах обычно используется аммиачная вода в качестве восстанавливающего агента. При избыточном распылении аммиачной воды происходит прямое загрязнение оборудования. Аммиак имеет сильные адсорбирующие и коррозионные свойства, он оседает на оборудовании, таком как дымоходы и пылеуловители, и его трудно удалить. Со временем это постепенно вызывает коррозию оборудования. Кроме того, аммиачная вода разлагается на аммиак, и разложение происходит быстрее при высоких температурах. Аммиак может ионизироваться в аммонийные и гидроксидные ионы в условиях высокой влажности, образуя электролитный раствор, который ускоряет коррозию металлов, способствуя электрохимическим реакциям. Молекулы аммиака могут образовывать комплексы с многими ионами переходных металлов, что делает их растворимыми в воде и снимает защитную оксидную пленку с поверхности металла. В процессе денитрификации избыток аммиачной воды приводит к образованию аммиака, что вызывает коррозию металлического оборудования, такого как пылеуловители и дымоходы, что требует срочных мер защиты от коррозии.

4) Эрозия и износ

Скорость потока дымовых газов на цементных заводах составляет около 1,5 м/с, при этом концентрация пыли высокая. Эрозия и абразия, вызванные дымовыми газами, на металлических структурах являются серьезными, особенно когда в дымовых газах у основания печи содержатся более крупные частицы пыли. Несмотря на то, что концентрация относительно низкая, абразия становится более серьезной.

Ссылочные стандарты

Соответствующие действующие национальные стандарты, обязательные положения стандартов и другие;

"Нормы строительства для антикоррозионной защиты в проектных и приемочных работах" (GB50212-2002)

"Стандарт для уровня коррозии поверхности и уровня удаления ржавчины перед нанесением покрытия" (GB8923-1988)

"Правила безопасности для покрасочных работ, правила управления безопасностью" (GB6514-1995)

"Требования к качеству антикоррозионных покрытий" (GB6514-1991)

"Правила безопасности покрасочных работ, безопасность покрасочных процессов и вентиляция с очисткой воздуха" (DJ/T6931-1999)

"Нормы выполнения и приемки антикоррозионных работ на промышленном оборудовании и трубопроводах" (HGJ229-91)

"Правила безопасности для покрасочных работ, безопасность процессов предварительной обработки поверхности" (GB7692-87)

"Нормы шума на строительных площадках" (GB12523-90)

ISO9001 Документы системы управления качеством

ISO14001 Документы системы экологического менеджмента

GB/T28001 Документы системы управления охраной труда и безопасностью

1. Основания для проектирования

Условия окружающей среды: Уровень коррозионного воздействия на строительные стальные конструкции под длительным воздействием атмосферных условий можно определить согласно таблице 1.

I. Промышленный вентилятор

Вентиляторы — одно из наиболее широко используемых устройств на предприятиях. Они необходимы для подачи воздуха в котлы, удаления дыма и пыли, а также для вентиляции и охлаждения. Вентиляторы незаменимы в таких отраслях, как цементные заводы, шахты, химическая промышленность и охрана окружающей среды. Лопасти вентилятора — одна из ключевых частей, и срок их службы напрямую зависит от общего срока службы вентилятора. Рабочие условия лопастей вентилятора являются жесткими и склонными к абразивному повреждению. Поэтому необходимо использовать высококачественные защитные покрытия. Покрытие должно обеспечивать коррозионную стойкость, увеличивать срок службы лопастей, а также обладать высокой ударной и износостойкостью. Оно должно обеспечивать гладкую аэродинамическую поверхность, что повышает эффективность вентилятора. Покрытие должно иметь хорошую адгезию, высокую износостойкость, стойкость к атмосферным воздействиям и коррозии.

На новых сухих цементных линиях используются высоконапорные вентиляторы на шести ключевых местах: вентилятор циркуляции для измельчения сырья, вентилятор циркуляции для угольной мельницы, вытяжной вентилятор у горла печи, высокотемпературный вентилятор на задней части печи, вытяжной вентилятор на задней части печи и вентилятор циркуляции для цементной мельницы. Когда эти вентиляторы работают на высокой скорости, пыль и песок могут попадать в вентилятор с воздушным потоком, что вызывает значительный износ внутренних роторов. Со временем пыль и песок накапливаются внутри вентилятора, и постоянное трение между ротором и корпусом вентилятора под действием давления и силы вызывает общее эрозийное повреждение, серьезно повреждая ротор и корпус вентилятора.

Вентилятор — это машина, которая преобразует механическую энергию привода в энергию воздушного потока. Вентиляторы являются незаменимыми механическими устройствами на цементных заводах, включая вентиляторы для подачи воздуха, вытяжные вентиляторы, первичные вентиляторы, герметичные вентиляторы и другие. В процессе эксплуатации, особенно при работе вытяжных вентиляторов в тяжелых условиях, уровень отказов значительно повышается. Быстрая диагностика причин неисправностей и принятие мер для их устранения являются залогом непрерывной и безопасной работы предприятия. Причины неисправностей вентиляторов могут быть различными, но наиболее распространенные проблемы включают вибрации подшипников, повышение температуры подшипников, заедание подвижных лопастей и ложные срабатывания защитных устройств. Проблема коррозии вентиляторов особенно актуальна в цементной промышленности. Например, вентиляторы для горячих газов длительное время работают в агрессивных средах на высоких скоростях, что неизбежно приводит к коррозии. Коррозия ротора в основном возникает на передней и задней пластинах, а также на лопастях. На поверхности появляются множество ямочек, глубокие выступы и ржавчина. Серьезный дисбаланс ротора может привести к его поломке.

Таблица 1: План защиты от коррозии для внутренней поверхности промышленного вентилятора с использованием графена

Таблица 2: План защиты от коррозии для внешней поверхности промышленного вентилятора с использованием графена

I. Дымовая труба цементного завода

В процессе производства цемента в дымовых газах, поступающих в трубу, содержатся частицы пыли, утечка аммиака, сернистые соединения от сгорания угля, хлориды, образующиеся при сжигании бытовых отходов, а также другие коррозионные газы и влажные растворы, которые вызывают серьезную коррозию металлов, приводя к сильному разрушению дымовой трубы.

Анализ коррозии: температура газов на верхней части трубы низкая, скорость потока газов медленная, и при возврате холодного воздуха, значительное количество водяного пара конденсируется в верхней части трубы. Вода и кислород вызывают электрохимическую коррозию стали. Щелочи, хлориды, серо и другие элементы в дымовых газах растворяются в воде, образуя электролитный раствор, который ускоряет электрохимическую коррозию. Дождевые воды и тающий снег также ускоряют коррозию. Восходящий поток газов и возвращающийся холодный воздух создают турбулентность на верхней части трубы, что увеличивает усилие сдвига, продолжая удалять продукты коррозии с поверхности металла, которые затем уносятся потоком воздуха или падают вниз.

Таблица 1: План защиты от коррозии для трубы <120℃

I. Предварительный подогреватель в цементном заводе

Предварительный подогреватель в основном состоит из циклонного сепаратора и шнекового трубопровода для предварительного прогрева сырья. Структура оборудования включает высокотемпературные устройства, такие как циклон, шнековый трубопровод и третичные воздуховоды, которые все оснащены огнеупорными и теплоизоляционными материалами. Как в процессе строительства стальной конструкции подогревателя, так и в процессе изготовления оборудования, не следует забывать о защите от коррозии. Это проявляется в недостаточной предварительной обработке и обработке поверхности, где не удалены сварочные шлаки, брызги, сварочные капли и резьбы от резки. Грубые резанные кромки, влияющие на внешний вид, должны быть зашлифованы или сглажены, а поверхность основания под целостной краской должна быть обработана. Кроме того, внутреннее покрытие огнеупорными и теплоизоляционными материалами неравномерно, а отслоение части изоляции в процессе эксплуатации приводит к заметной термической коррозии. Также неравномерное течение сырья в трубах и цилиндрах в процессе производства может вызвать температурные различия на одном и том же участке в разное время. При проверке на месте была обнаружена значительная разница температур в сварных швах и вокруг них, несмотря на то что они находились на расстоянии менее 10 сантиметров.

I. Преднагреватель цементного завода

Структура вращающегося печного преднагревателя: преднагреватель состоит в основном из циклона, воздуховодов, труб для отведения материалов, декомпозиционной печи, запорных клапанов, устройства распределения материалов, подвесок для внутренних труб, декомпозиционной печи и кормовой камеры. Материал поступает в печь через ковшовый подъемник и поднимается в загрузочный бункер на верхней части печи. Вращающийся раздатчик подает материал в преднагреватель хвостовой части печи через подающий патрубок воздуховода. С восходящими потоками воздуха материал в воздуховоде поднимается в циклон. В циклонном аппарате материал собирается циклонным сепаратором и поступает в отводящую трубу. На выходе из отводящей трубы устанавливается устройство для равномерного распределения материала в восходящем воздушном потоке, что позволяет эффективно осуществить теплообмен между материалом и горячими газами. Процессы выше циклона аналогичны вышеописанным. Декомпозиционная печь является основным оборудованием в системе преднагревателя, оснащенная четырьмя трубами для распыления угля, которые вращаются влево и вправо для подачи топлива в декомпозиционную печь. Примерно 55-65% общего топлива сжигается в печи, создавая необходимую температуру для разложения материалов. Полностью нагретый и разложенный материал с газами поступает в циклон, а затем материал попадает в вращающуюся печь через кормовую камеру. В целом весь процесс заключается в том, что материал движется сверху вниз, а горячие газы снизу вверх, осуществляя нагрев и разложение материала.

1. Что такое элеватор для подъема материалов в цементном заводе

Элеватор для подъема материалов — это механическое транспортное устройство с фиксированным монтажом, предназначенное для непрерывного вертикального подъема порошкообразных, гранулированных и мелких сыпучих материалов. Он оснащен защитными устройствами, такими как защита от обрыва каната, устройства остановки, устройства амортизации, ограничители высоты подъема и предельные ограничители, устройства предотвращения ослабления каната. Элеватор в основном состоит из привода (двигатель, редуктор и т. д.), головки, хвоста, плетеной цепи (или стального резинотканевого ремня), ковша, электрической системы управления и защитных устройств. Это очень важный инструмент транспортировки материалов на цементном заводе. Ковшовый элеватор — это часто используемое оборудование на цементных заводах, фиксированное в местах транспортировки материалов, отвечающее за транспортировку материалов на заводе. Ковшовый элеватор может работать вертикально, имеет малую потребляемую мощность во время работы и имеет явные преимущества, удовлетворяя базовые потребности транспортировки материалов на цементном заводе.

Ковшовый элеватор имеет герметичный корпус, но в нижней части элеватора в точке приема материалов может образовываться большое количество пыли. Из-за большого размера элеватора воздух отсасывается из нижней части для поддержания отрицательного давления внутри корпуса. Из-за использования пылеуловителя с обратной продувкой, он часто подвергается воздействию дождливой погоды и высокой влажности материала, что приводит к накоплению пыли в фильтрующих мешках. Несмотря на это, пыль в ковшовом элеваторе не является сильно выраженной.

План антикоррозийного покрытия на основе масла

Решение по водоэмульсионному антикоррозийному покрытию

I. Что такое подъемник цементного завода?

Подъемник материалов — это механическое транспортное устройство, которое фиксируется на месте и предназначено для непрерывного вертикального подъема порошкообразных, гранулированных и мелкоблочных материалов. Он оснащен средствами безопасности, такими как защита от обрыва каната, устройства безопасности при остановке, амортизирующие устройства, высотные и предельные ограничители, устройства против ослабления каната и другие защитные устройства. Подъемник состоит из приводного устройства (мотора, редуктора и др.), головки, хвостовика, пластинчатой цепи (или стальной резинотканевой ленты), бункера и системы электроприводов и защиты. Это важнейший транспортный инструмент в цементных производственных линиях. Бункерный подъемник является одним из наиболее часто используемых устройств на цементных заводах, фиксированно установлен в местах транспортировки материалов и специально предназначен для транспортировки материалов на цементном заводе. Бункерный подъемник может работать вертикально, и при этом потребление энергии во время работы относительно невелико, что является значительным преимуществом, позволяющим удовлетворить основные потребности цементного завода в транспортировке материалов.

Бункерный подъемник имеет герметичную оболочку, но в нижней части подъемника в точке приема материала часто образуется большое количество пыли. Учитывая значительную высоту подъемника, для поддержания отрицательного давления в корпусе производится оттягивание воздуха из нижней части подъемника. Используя пульсационную мешковую фильтрацию с обратным потоком, под воздействием дождливой погоды и высокой влажности материалов фильтры часто страдают от накопления пыли, что вызывает эффект "раздувания". Тем не менее, пылеобразование в подъемнике не является особо выраженным.

Масляная антикоррозийная защитная система

Водная антикоррозийная защита

I. Серьезность коррозии вращающейся печи

Вращающаяся печь, также известная как структура полой печи, состоит в основном из цилиндра, ободка, опорных роликов, стопорных роликов, приводного устройства, уплотнительного устройства и системы охлаждения. Цилиндр является основным компонентом вращающейся печи. Это стальной цилиндр, обычно с толщиной стального листа от 18 до 50 мм. Чем больше диаметр цилиндра, тем толще должна быть стальная плита. Цилиндр внутри покрыт огнеупорным материалом толщиной от 100 до 200 мм. Печь должна выдерживать собственный вес, вес огнеупорных материалов и материалов, что вызывает осевое изгибание цилиндра между двумя опорными роликами. На практике деформация на стыке цилиндра также является основной причиной, влияющей на срок службы футеровки печи. Кроме того, зона сгорания и зона обжига внутри вращающейся печи, зона, покрытая пламенем, называется зоной сгорания. Средняя зона пламени, где температура достигает максимума, может достигать 1600-1800°C. В этот момент клинкер нагревается до 1300-1450°C, при этом 25%-30% материала переходит в жидкую фазу. Прилегающий материал, образующийся на огнеупорных материалах внутри печи, называется основной кожей печи. Эта зона печи называется зоной обжига. Образование кожи печи может защитить огнеупорные материалы внутри печи и продлить рабочий цикл вращающейся печи.

В процессе производства цемента неизбежно, что определенные хлориды, сульфаты, натрий, калий и другие хлорсодержащие вещества могут быть принесены с сырьем и топливом (особенно из отходов). Когда их концентрация превышает определенный предел и при подходящей температуре, они непосредственно вызывают коррозионные реакции с окисной пленкой на поверхности металла. Часть коррозионных газов внутри цилиндра удаляется через материал, в то время как часть коррозионных газов вступает в контакт с цилиндром через зазоры в огнеупорном материале, что приводит к коррозии цилиндра. Это вызывает утоньшение цилиндра, точечную коррозию и водородное разрушение, что значительно повреждает цилиндр. В цементных заводах часто происходят аварии с разрушением цилиндров вращающихся печей, и в тяжелых случаях потери могут превысить десятки миллионов юаней. По результатам исследований, коррозия внутренней поверхности цилиндра печи составляет более 30% от всех случаев разрушения печи.

1. Защита от коррозии пылеулавливающего устройства с мешками

Проблемы коррозии пылеулавливающих устройств с мешками

На всех сухих цементных производственных линиях дымовые газы из конца печи используются для сушки сырья, предварительного нагрева сырья и выработки электроэнергии за счет тепла отходов. Дымовые газы проходят через пылеулавливающий устройство с мешками для сбора пыли. Пылеулавливающий устройство с мешками — это устройство для сухой фильтрации пыли. Оно подходит для улавливания мелкой, сухой, неволокнистой пыли. Когда газ, содержащий пыль, поступает в пылеулавливающий устройство с мешками, он проходит через фильтрующие мешки, где пыль осаждается. Более крупные и тяжелые частицы пыли оседают под действием гравитации и падают в ящик для золы. Газ, содержащий более мелкую пыль, фильтруется, когда он проходит через фильтрующий материал, очищая газ. В связи с растущими требованиями безопасности и охраны окружающей среды, большинство цементных печей в Китае оборудованы системой SNCR для снижения выбросов оксидов азота. Однако из-за воздействия производственного процесса и жидкости для десульфурации пылеулавливающий устройство с мешками обычно сталкивается с серьезными проблемами коррозии через 2-3 года эксплуатации, что значительно сокращает срок службы оборудования и сильно влияет на нормальное производство предприятия.