焦化廠耐磨高溫抗氧化涂料

我國煤炭的一個重要應(yīng)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(yīng)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(shè)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(shè)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(shè)備磨蝕非常嚴重，設(shè)備檢修繁頻，影響生產(chǎn)的平穩(wěn)運行。為防腐設(shè)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(jié)、固化、收縮等過程得到焦炭。通過推焦車推出導(dǎo)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(yù)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(jié)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(shè)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(fēng)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(yīng)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(shè)備存在穿孔腐蝕，同時反應(yīng)生產(chǎn)的固體產(chǎn)物對設(shè)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(fù)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(fù)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(yīng)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(fù)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(fēng)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(shè)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(shè)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。