CN102330093A - 高炉联合软水密闭循环冷却水缓蚀剂 - Google Patents

Abstract

一种高炉联合软水密闭循环冷却水缓蚀剂，成分以质量%计，具体有：钼酸钠：5-15、琥珀酸：10-25、水溶性苯骈三氮唑：5-10、氢氧化钠：10-20、水：30-50，所述的缓蚀剂适用于硬度在20mg/L以上的软水。所述的缓蚀剂还可以由下述成分组成，成分以质量%计，具体有：成分以质量%计，具体有：钼酸钠：10-25、锌盐：5-15、甲基苯骈三唑：10-15、氢氧化钠：10-25、水：35-55，所述的缓蚀剂适用于硬度在20mg/L以下的软水。上述高炉联合软水密闭循环冷却水缓蚀剂作为清洗预膜剂时，缓蚀剂浓度控制在500mg/L，运行时间为48-72小时；作为循环冷却水正常药剂使用时，缓蚀剂浓度控制在20-50mg/L。

Description

高炉联合软水密闭循环冷却水缓蚀剂

技术领域

本发明涉及一种冶金行业高炉联合软水密闭循环冷却水系统用的缓蚀剂，特别是一种硬度波动较宽的高炉联合软水密闭循环冷却水系统用的缓蚀剂。

背景技术

高炉在生产过程中，其炉内温度最高可达1500℃以上，而炉皮、立柱等钢结构件在正常工作状况下的最大允许温度一般为400℃，超过此温度时，其强度值就会下降。为了使炉墙温度保持在允许的范围内，冷却就是必不可少的。在高炉设备中，冷却工作的正常与否决定着高炉整体与各个部件的强度和寿命。

高炉冷却的目的和作用如下：

1、防止在高温区工作的部件破坏；

2、可促使在冷却器前端上形成渣皮，从而防止冷却器被磨损，确保炉型的稳定和炉况顺行；

3、促使热流在炉衬内得到合理的分布，消除热应力。

另外，高炉冷却与其它设备冷却相比还具有一定的特殊性，它在停产时也不能停冷却水，除非完全停炉。即使是停炉大修，也不能马上断水，因为停炉冷却需要数天的时间。

高炉冷却技术的进步是与炼铁工艺学的发展、高炉结构的改进以及高炉容积的扩大齐头并进的。伴随新型耐火材料的普遍采用，现在高炉炉底和炉缸的寿命均能达到10～15年，但由于炉腹和炉身冷却壁的早期破损，迫使高炉3～4年需中修一次，高炉整体的工作寿命对企业的经济效益产生很大影响。近几年，国内新建的现代化大型高炉正在向长寿命、大容积、高强度、低消耗的方向发展，相应的高炉冷却技术也正在由工业水直流冷却、汽化冷却向软水闭路循环冷却和联合软水密闭循环水冷却系统演变。其中，联合软水密闭循环水冷却系统最符合现代大型高炉发展的要求，在国内、外的应用日益广泛。

由于高炉联合软水密闭循环冷却水系统采用的冷却水是软水，在密闭循环冷却的环境中，对高炉设备会产生较普通水更严重的腐蚀，损害高炉设备。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种在高炉联合软水密闭循环冷却水系统中用的缓蚀剂，通过在高炉联合软水密闭循环冷却水中添加缓蚀剂来缓解冷却水对高炉设备的腐蚀。

本发明的技术方案是：一种高炉联合软水密闭循环冷却水缓蚀剂，成分以质量%计，具体有：钼酸钠：5-15、琥珀酸：10-25、水溶性苯骈三氮唑：5-10、氢氧化钠：10-20、水：30-50。

上述高炉联合软水密闭循环冷却水缓蚀剂作为清洗预膜剂时，缓蚀剂浓度控制在500mg/L，运行时间为48-72小时；作为循环冷却水正常药剂使用时，缓蚀剂浓度控制在20-50mg/L。

上述高炉联合软水密闭循环冷却水缓蚀剂适用于硬度在20mg/L以上的软水及采用碳钢、不锈钢和铜材质的软水循环水系统。

本发明进一步的技术方案是：一种高炉联合软水密闭循环冷却水缓蚀剂，成分以质量%计，具体有：钼酸钠：10-25、锌盐：5-15、甲基苯骈三唑：10-15、氢氧化钠：10-25、水：35-55。

上述高炉联合软水密闭循环冷却水缓蚀剂作为清洗预膜剂时，缓蚀剂浓度控制在500mg/L，运行时间为48-72小时；作为循环冷却水正常药剂使用时，缓蚀剂浓度控制在20-50mg/L。

上述高炉联合软水密闭循环冷却水缓蚀剂适用于硬度在20mg/L以下的软水及采用碳钢、不锈钢和铜材质的软水循环水系统。

本发明提供的高炉联合软水密闭循环冷却水缓蚀剂缓蚀原理如下：

A、有效抑制溶解氧腐蚀

碳钢在含氧水中腐蚀过程如附图1所示，一般来说，在水温30℃左右时，溶解氧为5～9mg/L，溶解氧是加速腐蚀的主要因素。缓蚀剂中加入一定量的还原剂，可以减弱溶解氧的去极化作用，不仅除去了一部分溶解氧，而且由于还原剂的加入增加了系统的还原性气氛，使钢的电极电位剧烈负移，从而抑制了腐蚀的阴极过程。还原剂的防腐蚀效果并不仅在于其除氧速度快和除氧彻底，而是取决于是否能够足够的还原性气氛和还原性气氛的保持。

B、有效抑制Cl^-点蚀

含Cl^-水中不锈钢腐蚀如附图2所示，在一般软水密闭循环水中，碳钢缓蚀是我们大家关注的重点，但是对不锈钢和铜材质的缓蚀却常常受到忽视。

氯离子容易吸附在钝化膜上，把氧原子挤掉，然后和钝化膜中的阳离子结合形成可溶性氯化物，结果在露出来的机体金属上腐蚀了一个小坑。这些小坑被成为点蚀核。这些氯化物容易水解，使小坑处溶液PH值下降，使溶液成酸性，溶解了一部分氧化膜，造成多余的金属离子，为了平衡腐蚀坑内的电中性，外部的Cl^-离子不断向空内迁移，使空内金属又进一步水解。如此循环，奥氏体不锈钢不断的腐蚀，越来越快，并且向孔的深度方向发展，直至形成穿孔。本发明能够分散氯离子吸附在钝化膜上，减弱氯离子迁移的速度，有效缓和对奥氏体不锈钢或铜的腐蚀。

本发明提供的高炉联合软水密闭循环冷却水缓蚀剂缓蚀实验效果评价：

A、缓蚀性能的测定方法

缓蚀剂的缓蚀性能采用旋转挂片失重法测定。

试验温度：50℃；旋转速度：75r/ min；试验时间：72h；挂片：标准I型标准试片(A3碳钢、黄铜、不锈钢)；试液体积与试片表面积比：35～55mL/ cm2

腐蚀速度按下式计算：

                                                   

式中：C为计算常数；

为试片的腐蚀失重，g： A为试片面积，m2；T为腐蚀试验时间，h；ρ为试片材料的密度，kg/ m3。

缓蚀率按下式计算：

式中：F0为未加缓蚀剂时水样的腐蚀速度，mm/ a；F为填加缓蚀剂时水样的腐蚀速度，mm/a。

B、实验效果

高炉联合软水密闭缓蚀剂实验效果如表1所示：

表1高炉联合软水密闭缓蚀剂实验效果评价

   

通过实验对比，从表1可以看出，在高炉联合软水密闭循环冷却水系统中使用本发明提供的缓蚀剂取得了很好的防腐效果。

本发明与现有技术相比具有如下特点：

在高炉联合软水密闭循环冷却水系统中使用本发明提供的缓蚀剂能够有效的缓解冷却水对高炉设备产生的腐蚀，延长高炉设备的使用寿命。

以下结合附图和具体实施方式对本发明的详细结构作进一步描述。

附图说明

附图1为碳钢在含氧水中腐蚀过程示意图；

附图2为含Cl^-水中不锈钢腐蚀示意图。

具体实施方式

实施例一、一种高炉联合软水密闭循环冷却水缓蚀剂，成分以质量%计，具体有：钼酸钠：10、琥珀酸：15、水溶性苯骈三氮唑：8、氢氧化钠：15、水：40。

上述高炉联合软水密闭循环冷却水缓蚀剂作为清洗预膜剂时，缓蚀剂浓度控制在500mg/L，运行时间为65小时；作为循环冷却水正常药剂使用时，缓蚀剂浓度控制在35mg/L。

上述高炉联合软水密闭循环冷却水缓蚀剂适用于硬度在20mg/L以上的软水及采用碳钢、不锈钢和铜材质的软水循环水系统。

实施例二、一种高炉联合软水密闭循环冷却水缓蚀剂，成分以质量%计，具体有：钼酸钠：18、锌盐：10、甲基苯骈三唑：13、氢氧化钠：18、水：45。

上述高炉联合软水密闭循环冷却水缓蚀剂作为清洗预膜剂时，缓蚀剂浓度控制在500mg/L，运行时间为60小时；作为循环冷却水正常药剂使用时，缓蚀剂浓度控制在35mg/L。

上述高炉联合软水密闭循环冷却水缓蚀剂适用于硬度在20mg/L以下的软水及采用碳钢、不锈钢和铜材质的软水循环水系统。

Claims (2)

1.一种高炉联合软水密闭循环冷却水缓蚀剂，其特征是：成分以质量%计，具体有：钼酸钠：5-15、琥珀酸：10-25、水溶性苯骈三氮唑：5-10、氢氧化钠：10-20、水：30-50；

上述高炉联合软水密闭循环冷却水缓蚀剂作为清洗预膜剂时，缓蚀剂浓度控制在500mg/L，运行时间为48-72小时；作为循环冷却水正常药剂使用时，缓蚀剂浓度控制在20-50mg/L；

上述高炉联合软水密闭循环冷却水缓蚀剂适用于硬度在20mg/L以上的软水及采用碳钢、不锈钢和铜材质的软水循环水系统。

2.一种高炉联合软水密闭循环冷却水缓蚀剂，其特征是：成分以质量%计，具体有：钼酸钠：10-25、锌盐：5-15、甲基苯骈三唑：10-15、氢氧化钠：10-25、水：35-55；

上述高炉联合软水密闭循环冷却水缓蚀剂作为清洗预膜剂时，缓蚀剂浓度控制在500mg/L，运行时间为48-72小时；作为循环冷却水正常药剂使用时，缓蚀剂浓度控制在20-50mg/L；

上述高炉联合软水密闭循环冷却水缓蚀剂适用于硬度在20mg/L以下的软水及采用碳钢、不锈钢和铜材质的软水循环水系统。

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