CN201437084U - 一种复合防腐衬里 - Google Patents

Abstract

本实用新型介绍了一种复合防腐衬里，设置在烧结烟气湿法脱硫烟气冷却处理段的碳钢基底上，包括由内向外依次设置的一底涂层、一隔离层、一防腐隔热层和一防腐耐氟面层。本实用新型的防腐性能更好，能有效适用烧结烟气湿法脱硫冷却处理段强腐蚀、温变大的环境，从而使冷却处理段长期安全运行。

Description

一种复合防腐衬里

技术领域

本实用新型涉及一种复合防腐衬里，具体地说，涉及一种烧结烟气湿法脱硫中烟气冷却段的复合防腐衬里。

背景技术

钢铁冶金烧结烟气中含有大量的SO₂，这使其成为现今我国SO₂排放的重要污染源，因此需对钢铁冶金烧结烟气进行脱硫。因为湿法烟气脱硫的GGH投资和维修成本较高、克服GGH压阻的能耗及GGH本身防腐结垢及其带来的增压风机运行故障问题，越来越多的湿法脱硫装置不用GGH，而采用原烟气喷水冷却后进入脱硫吸收塔，或提高脱硫吸收塔烟气入口段的防腐材料等级后原烟气直接入塔，但后者存在高等级防腐材料如耐蚀合金C276使用面积大，防腐投资高的缺点，且脱硫吸收塔入口段易结垢；不同于电厂燃煤锅炉烟气，烧结烟气成分复杂，含HF、HCl、重金属、碱金属等，烟尘粒径细粘性强等；针对烧结烟气特点，湿法烧结烟气脱硫装置中在脱硫吸收塔前原烟道设置方型冷却预处理段，进入吸收塔前的烧结烟气在冷却预处理段中通过水冷的方式如机械雾化冷却、气雾冷却将原烟气降温，从而提高脱硫效率并减轻塔内的结垢倾向，预处理目的为：1)将烟温冷却到脱硫反应所需温度，为脱硫反应创造最佳的反应条件，并确保吸收塔的热安全性；2)除去烧结烟气中相当一部分HF、HCl和烟尘颗粒，确保吸收塔的腐蚀安全性，并有效地提高副产品脱硫石膏的品位。

在冷却预处理段中采用水雾冷却的方式将温度变化范围为120～180℃烧结原烟气降温到100℃以下，从而导致冷却段中烟气湿度大，烧结原烟气中含有的SO₂、SO₃、HCL、HF(微量)等酸性气体会被水洗从而产生的复合稀酸液(雾)腐蚀，烧结烟气因水冷温度骤降，且烧结原烟气温度本身变化幅度较大，对冷却预处理段防腐材料的抗膨胀和收缩的要求较高，同时防腐材料须耐含尘烟气和喷水的冲刷；在高温骤降、高湿烟气压力、强腐蚀性酸液渗透侵蚀及喷水、含尘烟气的冲刷环境下，冷却器钢基体很容易遭到腐蚀，从而影响结构耐久性和使用寿命。采用耐酸胶泥衬里对冷却器钢基体防腐时，其在钢板表面热胀冷缩时依附性较差，从而易脱落和开裂；采用耐酸砖衬里冷却器钢基体防腐时，因其耐温度骤变性能较差，且结构自重量大，抗震性能差，从而易开裂和脱落；橡胶衬里耐热性较差，不能满足耐温性要求；耐蚀合金如C276等防腐性能好，适用此环境，但其价格昂贵。

综上所述，整合现有防腐材料的优点，设计一种简单、实用、成本较低的烟气水雾冷却段复合防腐耐磨衬里就显得非常重要。

发明内容

本实用新型目的是针对现有防腐材料的缺点，提供一种复合防腐衬里，该烧结烟气湿法脱硫中烟气冷却段的复合防腐衬里，防腐性能好，能有效适用冷却预处理段强腐蚀、温变大的环境，从而使冷却预处理段长期安全运行。

为了达到上述目的，本实用新型的一种复合防腐衬里，设置在冷却处理段的碳钢基底上，包括由内向外依次设置的一底涂层、一隔离层、一防腐隔热层和一防腐耐氟面层。

优选地，所述底涂层为酚醛环氧乙烯基树脂、助剂固化后形成。

优选地，所述隔离层的材料是玻璃鳞片胶泥。

优选地，所述玻璃鳞片胶泥为酚醛环氧乙烯基树脂、玻璃鳞片、助剂固化后形成。

优选地，所述防腐隔热层的材料为硼硅酸泡沫玻璃砖、玻璃钢中的一种。

优选地，所述玻璃钢材料为酚醛环氧乙烯基树脂、无碱玻璃纤维方格布、无碱玻璃纤维短切毡和助剂固化后形成。

优选地，所述防腐耐氟面层为乙烯基胶泥面涂层、碳纤维表面毡玻璃钢防腐外表层中的一种。

优选地，所述防腐隔热层的材料为硼硅酸泡沫玻璃砖，相应所述防腐耐氟面层为酚醛环氧乙烯基树脂、填料、助剂固化后形成的胶泥面涂层。

优选地，所述防腐隔热层的材料为玻璃钢，相应所述防腐耐氟面层为酚醛环氧乙烯基树脂、碳纤维表面毡、填料、助剂固化后形成的玻璃钢防腐外表层。

优选地，所述填料为重晶石砂粉。

优选地，所述的助剂是固化剂、促进剂、触变剂、消泡剂、流平剂、偶联剂、分散剂多种的组合。实际应用当中，这几种一般全部组合使用的，有时不使用消泡剂、分散剂、流平剂三者中的一种或二种。

上述提到的本实用新型中的各层材料性能如下：

本实用新型的技术构思：充分利用复合防腐衬里各层材料性能优点，通过互补克服缺点，最终复合防腐衬里能适应烟气水雾冷却段的腐蚀环境，保护基底；玻璃鳞片乙烯基树脂胶泥耐腐蚀性能好、渗透率低、与碳钢基底粘结强度高、耐热性较好及较小的扯断伸长率，玻璃鳞片胶泥作为隔离层能有效防止介质渗透砖板或胶泥缝直接腐蚀钢壳，玻璃鳞片胶泥层是钢基底的主要保护层；但玻璃鳞片胶泥的热膨胀系数和钢存在一定的差异，虽然胶泥层的玻璃鳞片，能大大降低热胀冷缩带来的应力，但烧结高温原烟气的骤冷、温度变化及酸液、喷水冲刷所造的复合冲击，会导致胶泥层对钢板表面依附性变差，从而易脱落和开裂，需采取措施对降低玻璃鳞片胶泥层的温度，同时避免高温下酸液、冷水直接冲击；底涂是各种钢基底安装复合防腐衬里的基础，底涂层保证玻璃鳞片胶泥层和冷却预处理段钢基底可靠的粘接。

硼硅酸泡沫玻璃砖、玻璃钢比重低、导热系数低、热膨胀系数小、抗震性好、适用温度范围广、抗老化外还具备了优良的抗腐蚀能力、抗高温骤变能力和极佳的绝热保温性能，故其具有耐腐蚀和保温隔热的双重性能；硼硅酸泡沫玻璃砖和玻璃钢能有效地降低高温烧结原烟气传递到玻璃鳞片胶泥层的温度，同时玻璃砖和玻璃钢也避免了高温下酸液直接冲击玻璃鳞片胶泥，从而保证了玻璃鳞片胶泥对钢基体和依附性，避免了热胀冷缩、酸液和冷水冲刷导致的胶泥层龟裂、分层或剥离。

当用硼硅酸泡沫玻璃砖作为防腐隔热层时，其耐冲刷力较差，而且硼硅酸玻璃砖不耐氢氟酸；烧结烟气中含有一定量的HF气体，水冷时会溶解形成微量的氢氟酸酸液，同时烟气中的含氟粉尘也易粘附于衬里表面造成腐蚀，为保证此复合防腐衬里长期可靠运行，在玻璃砖表面刮涂一层面涂层，此面涂层由酚醛环氧乙烯基树脂、耐氟填料重晶石、助剂固化后形成；耐氟耐磨的面涂层能有效保护硼硅酸玻璃砖层和砌砖的砖缝，同时光滑的面涂层也有利于凝结于防腐衬里表面的稀酸液流淌，而不利于烟气粉尘的粘附；当用玻璃钢作为防腐隔热层时，使用碳纤维表面毡作为玻璃钢外防腐面层的表面毡材料，它能有效防止含氟粉尘和微量HF气体溶解酸液对防复合防腐结构的腐蚀破坏。

底涂层保证鳞片胶泥层和钢基底可靠的粘接，玻璃鳞片胶泥层是钢基底的主要保护层，防腐隔热层保护鳞片胶泥层，防腐耐氟面层保护防腐隔热层，底涂层、玻璃鳞片胶泥层、防腐隔热层、防腐耐氟面层组成的复合防腐衬里可以耐烧结原烟气的高温、水雾冷却时的温度骤变冲击，同时能有效地防止湿烟气、酸液对冷却预处理段钢壁的腐蚀，从而使冷却预处理段长期安全运行。

实现本实用新型的技术方案的施工工艺为：本实用新型采用的制作过程：首先对钢基体喷砂，喷砂要求达到Sa2.5，然后在钢基体上涂刷1～2遍的底涂，底涂层表干后漫刮1～2遍玻璃鳞片胶泥，厚度约1～2mm；当防腐隔热层为硼硅酸泡沫玻璃砖时，玻璃鳞片胶泥层表干后往玻璃鳞片胶泥层上用砌砖胶泥砌贴硼硅酸泡沫玻璃砖，玻璃砖厚度5～20mm；之后再在玻璃砖表面刮涂0.2～0.5mm面涂层，面涂层可用碳纤维表面毡增强；当防腐隔热层为玻璃钢时，玻璃鳞片胶泥层表干后往玻璃鳞片胶泥层上用酚醛环氧乙烯基树脂浸渍1～2层玻璃纤维短切毡后糊贴到璃鳞片胶泥层上，再用此树脂糊贴数层玻璃纤维布构成此玻璃钢的结构层，最后用此树脂糊贴一层玻璃纤维短切毡和1～2层碳纤维表面毡分别构成玻璃钢层的防腐次表层和防腐耐氟外表层，玻璃钢层总厚度5～20mm。

本实用新型由于采用了以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下优点和积极效果：

1、本实用新型复合防腐衬里的防腐性能更好，能有效适用烧结烟气湿法脱硫烟气冷却预处理段复合强稀酸液腐蚀的环境，从而使冷却预处理段长期安全运行。

2、本实用新型复合防腐衬里的底涂层、隔离层、防腐隔热层，防腐耐氟面层各层相互补充，构成简单有效的复合防腐衬里，其耐温变强、耐温性好、耐水雾冲刷、自重轻，克服了传统防腐材料的缺点，如橡胶衬里耐热性差，玻璃钢衬里耐热胀冷缩性能差、易脱落，耐酸砖抗震性差、耐温变性能差，耐酸胶泥衬里热胀冷缩时依附性较差，从而易脱落和开裂的缺点。

3、本实用新型复合防腐衬里成本低，能替代原用耐蚀合金如C276，可以大大节省防腐成本。

4、本实用新型复合防腐衬里防腐耐蚀面层有效防止烧结烟气中HF气体和含氟粉尘对基底的腐蚀。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

在附图中：

图1为本实用新型的实施例1。

图2为本实用新型的实施例2。

附图标号：

[1]碳钢基底    [2]底涂层

[3]隔离层      [4]防腐隔热层

[5]防腐耐氟面层

具体实施方式

下面结合附图1-2来具体介绍2种本实用新型的较佳实施例。

实施例1

如图1所示，冷却预处理段碳钢基底1紧密结合的为酚醛环氧乙烯基酯树脂底涂层2，底涂层上为玻璃鳞片酚醛环氧乙烯基胶泥隔离层3，隔离层上为硼硅酸泡沫玻璃砖防腐隔热层4，及玻璃砖层上的防腐耐氟酚醛环氧乙烯基树脂胶泥面涂层5。某钢厂烧结烟气温度约160℃，目标在烧结烟气脱硫装置冷却预处理段中，通过气雾水冷的方式将原烟气温度降到100℃以下后进行后续的脱硫，需对冷却预处理段内壁进行防腐处理，先将钢基体喷砂，清扫干净，涂刷2道底涂，固化后形成底涂层，底涂层表干后，镘涂二遍玻璃鳞片胶泥，厚度约1.5mm，待胶泥层表干后，再用砌砖胶泥砌硼硅酸泡沫玻璃砖，玻璃砖厚度15mm，砖按相关技术规定交错排列从而保证砖板缝错开，之后在硼硅酸玻璃砖和砌砖胶泥缝上刮涂2道耐氟耐磨面涂，固化后形成面涂层，面涂层厚度0.3mm。

实施例2

如图2所示，冷却段内壁碳钢基底1紧密结合的为酚醛环氧乙烯基酯树脂底涂层2，底涂层上为玻璃鳞片酚醛环氧乙烯基胶泥层3，胶泥层上为玻璃钢层4，其中5为玻璃钢的碳纤维耐氟防腐面层。某钢厂烧结烟气温度约150℃，目标在烧结烟气脱硫装置冷却段中，通过气雾水冷却的方式将原烟气温度降到100℃以下后进行后续的脱硫，需对冷却段内壁进行防腐处理，先将钢基体喷砂，清扫干净，涂刷2道底涂，固化后形成底涂层，底涂层表干后，镘涂二遍玻璃鳞片胶泥，厚度约1.5mm，待胶泥层表干后，再用酚醛环氧乙烯基酯树脂手工依次糊贴一层玻璃纤维短切毡、数层玻璃纤维方格布、一层玻璃纤维短切毡、二层碳纤维表面毡，固化后形成玻璃钢层，厚度约为8mm，其中碳纤维耐氟玻璃钢防腐外表层厚度约0.5mm。

本实用新型的防腐性能更好，能有效适用冷却预处理段强腐蚀、温变大的环境，从而使冷却预处理段长期安全运行。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (7)

1.一种复合防腐衬里，设置在烧结烟气湿法脱硫烟气水雾冷却处理段的碳钢基底(1)上，其特征在于包括由内向外依次设置的一底涂层(2)、一隔离层(3)、一防腐隔热层(4)和一防腐耐氟面层(5)。

2.如权利要求1所述的复合防腐衬里，其特征在于：所述底涂层(2)为酚醛环氧乙烯基树脂底涂层。

3.如权利要求1或2所述的复合防腐衬里，其特征在于：所述隔离层(3)的材料是玻璃鳞片胶泥。

4.如权利要求3所述的复合防腐衬里，其特征在于：所述玻璃鳞片胶泥为酚醛环氧乙烯基树脂玻璃鳞片胶泥。

5.如权利要求1所述的复合防腐衬里，其特征在于：所述防腐隔热层(4)的材料为硼硅酸泡沫玻璃砖、玻璃钢中的一种。

6.如权利要求5所述的复合防腐衬里，其特征在于：所述玻璃钢为酚醛环氧乙烯基树脂玻璃钢。

7.如权利要求5所述的复合防腐衬里，其特征在于：所述防腐隔热层(4)的材料为硼硅酸泡沫玻璃砖时，所述防腐耐氟面层(5)为酚醛环氧乙烯基树脂面涂层。

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