JPH01108274A - 耐熱型防食被膜 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は重油専焼ボイラ、発電用ボイラ、ソーダ回収ボ
イラ、ゴミ焼却ボイラ等の高温部伝熱器管表面に付着形
成させる耐熱型防食被膜に関するものである。

〔従来の技術〕

近年重油専焼ボイラ等に於いて、　ＮＯｘ対策のための
燃焼法改善による火炉上部温度の上昇や脱硫装置の普及
による高硫黄燃料の採用等の要因により、高温部伝熱器
管表面に付着する燃焼灰によって高温部伝熱器管の腐食
が起こりつつある。

このに湿部伝熱器管表面に付着する燃焼灰はＶ、Ｎａ、
Ｓ、０を主成分とする腐食性の強いＶ２Ｏ５−Ｎａ２Ｓ
Ｏ４系の物質である事が知られている。

ここで、高温部とは付着燃焼灰の表面温度が２００〜１
０００°Ｃの温度域である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような付着燃焼灰による腐食対策としては周知のよ
うに大別して。

１）高温部伝熱器管の材質の改良 ２）高温部伝熱器管表面に付着する燃焼灰の改質（低Ｓ
、■燃料への転換や、燃料への防食剤の添加） ３）高温部伝熱器管の表面加工処理 等の方法が現在各方面で研究開発されつつあるが、いず
れの方法も経済性、防食性、耐久性等の点で問題がない
とは云えない。従来、前述の分類に従えば２）の応用に
よる３）の改良に関するもので、特開昭５９−００４６
６１のボイラ等の高温部伝熱器管表面に、　Ｍｇ、　Ｃ
ａ、　Ｂａ、　Ｂｅ等のアルカリ土類金属炭酸塩の１種
以上を含有した混合物を。

珪酸塩系バインダーにて付着形成させた。こと全特徴と
する耐熱型防食被膜がある。これはボイラ等の高温伝熱
器管表面に、ΔＩｇ、　Ｃａ、　Ｂａ、　Ｂｅ等のアル
カリ土類金属炭酸塩を珪酸塩系バインダーで付着形成さ
せたものである。しかしソーダ回収ボイラでは燃焼残査
（以後スメルトと云う。）は次の様にリサイクルされて
おり。

この工程中でスメルト中にシリカが混入すると。

廃液濃縮工程でシリカによるスケールトラブル（伝熱阻
害）が起るので、ソーダ回収ボイラでは従来の珪酸塩系
バインダーは使用できない欠点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はこのような従来の方法に於ける欠点を除去する
ためになされたもので前述の特開昭５９−００４６６１
の改良に関するものであり、ボイラ等の高温部伝熱器管
表面に、　Ｍｇ、　Ｃａ、　Ｂａ、　Ｂｅ等のアルカリ
土類金属炭酸塩の１種以上を含有した混合物を、アルミ
ン酸塩系バインダーにて付着形成させた。ことを特徴と
する耐熱型防食被膜である。

〔作用〕

耐熱型防食被膜にＭｇ、　Ｃａ、　Ｂａ、　Ｂｅ等のア
ルカリ土類金属化合物が存在すると、伝熱器管に付着し
たスケールが高温に加熱されて溶融し耐熱型防食被膜の
内部に存在する空隙に浸透しても。

スケールはこの空隙を通過する間に空隙表面上のアルカ
リ土類金属化合物を取込み反応して。

例えばＣａ化合物の場合ＣａＯ−Ｖ２（Ｊ５−　Ｎａ　
２８０４　糸のスケールに変化するため、スケールの融
点が上昇して空隙内で凝固する。

無機バインダーとしてアルミン酸塩系バインダーを用い
ることで、アルカリ土類金属の炭酸塩カアルミン酸塩系
バインダー、例エバアルミン酸ナトリウム水溶液に良く
分散し、塗布形成後の被膜の密着性、均一性２緻密性が
良好となり、特に、ソーダ回収ボイラの廃液濃縮工程で
シリカによるスケールトラブルも発生しない。

〔実施例〕

本発明を第１図に従って説明する。第１図に於いて、１
は高温部伝熱器管表面の金属、２は金属ｌの表面にアル
ジミン酸塩系バインダーニヨって形成されたＭｇ、　Ｃ
ａ、　Ｂａ、　Ｂｅ等のアルカリ土類金属炭酸塩の１種
以上を含有した耐熱型防食被膜、２ａは耐熱型防食被膜
２の内部に存在する空隙、３は耐熱型防食被膜２の表面
に付着する腐食性の強いＶ２Ｏ５−Ｎａ　２８０４系の
スケールである。

この第１図に於いて、１耐熱型時食被膜２がＭｇ。

Ｃａ、　Ｂａ、　Ｂｅ等のアルカリ土類金属化合物を含
有しない耐熱型防食被膜の場合、スケ−／Ｌ／３は高温
に加熱されると溶融して耐熱型防食被膜２の内部に存在
する空隙２ａを浸透し、結局金属１の表面に到達する。

ここで後記の反応式（１）式。

（２）式によって金属表面が局部的に酸化及び硫化され
、これが拡大して金属１と耐熱型防食被膜２との境界を
破壊し腐食が進行する。

ところが、前述の耐熱型防食被膜２にＭｇ、Ｃａ。

Ｂａ、Ｂｅ等アルカリ土類金属化合物が存在すると。

第１図においてスケ−・ル３が高温に加熱されて溶融し
耐熱型防食被膜２の内部に存在する空隙２ａに浸透して
も、スケ−ｚｌｚ　８はこの空隙２ａを通過する間に空
隙表面上のＭｇ、　Ｃａ、　Ｂａ、　Ｂｅ等のアルカリ
土類金属化合物を取込み反応して。

例えばアルカリ土類金属化合物がＣａ化合物の場合Ｃａ
Ｏ−Ｖ２０５−　Ｎａ　２８０４糸ノスケールに変化す
るため、スケ−）Ｖ　８の融点が上昇して空隙２ａ内で
凝固する。

次に、　Ａｌ、　Ｓｉ、　Ｚｎ等の無機質を金属表面に
付着形成させる無機系バインダーとして、リン酸塩系及
び珪酸塩系のものが知られている。本発間者等は無機系
バインダーについて、前述のアルカリ土類金属化合物を
ボイラ等高温伝熱器管表面に付着形成させる方法を種々
検討した。その結果アルカリ土類金属の炭酸塩がアルミ
ン酸塩系バインダー、例えばアルミン酸ナトリウム水溶
液に良く分散し、塗布形成後の被膜の密着性、均一性、
緻密性が良好である事を見出したのである。そして、ア
ルカリ土類金属の他の化合物２例えば水酸化カルシウム
、硫酸カルシウムなどはアルミン酸ナトリウム水溶液と
混合すると固化し、金属表面に塗布成形する事が出来な
い。

又２無機系バインダーとして珪酸塩系のものでなくアル
ミン酸塩系のものを使用しているので、前述のソーダ回
収ボイラの廃液濃縮工程でシリカによるスケー／Ｌ／３
トラブルも発生しない。

以上の如く２本発明は腐食性スケールとアルカリ土類金
属炭酸塩が反応して耐熱型防食被膜２中の空＠２ａをふ
さぎ、腐食性スケールと金属との接触を断つ事によ−）
で腐食を抑制する事とアルカリ土類金属炭酸塩を金属表
面に塗布成形させる方法としてアルミン酸塩系バインダ
ーを用いる事を特徴としている。

また２本発明においてはＭｇ　、　Ｃａ、　Ｂａ、　Ｂ
ｅ等のアルカリ土類金属炭酸塩にＡＩ、　Ｓｉ、　Ｚｎ
、　Ｚｒ等の金属及びその酸化物を添加してもその効果
がある事、そし−７−、Ｍｇ、　Ｃａ、　Ｂａ、　Ｂｅ
等ノア　／Ｌ’カリ土頑金属炭酸塩としては、それらの
化合物を含む石灰石（（）ａＣ０２）　、白亜（ＣａＣ
０３）　、方解石（ＣａＣ０３）　、あられ石（ＣａＣ
Ｏ３）　、大理石（ＣａＣ０３）　、白雲石（ＣａＣＯ
３−ＭｇＣ０３）　、　９苦土拡（Ｍｇ０Ｏ，）　、毒
重石（ＢａＣＯ３）等の如き鉱石でも良い事、さらに、
アルミン酸塩系バインダーとしてはアルミン酸ナトリウ
ムをはじめ。

Ｃａ、　ＣＯ，Ｂａ、　Ｂｅ、　Ｍｇ、　Ｓｒなど＋７
）７／”ミン酸塩及びその２種類以上を組合せたもので
も良い事２は云うまでもない。

反応式 ％式％（２） 但し、Ｒ＝不特定の還元剤 Ｍ：金属 次に、試検例を説明する。

謁食事故を起した重油専焼ボイラの高温部伝熱器管に付
着していたスケールを採取し、粉砕後、この腐食性スケ
−）ｖを充填した磁性ルツボに第１表のＮＱ、１〜凪３
の試験片を浸漬して電気炉にて腐食試験を行った。

尚、試験条件は、酸素濃度：　５　ＶＯ１％、炭酸カス
濃度：　１５　ＶＯＩ　％　、　亜硫酸７！”　７８度
：　０．５　ＶＯ（１％、残シ窒素ガスの雰囲気とし、
試験温度二６５０°Ｃ１試験時間：２００時間であった
。

又、試験片は２０ｍ＋ｎ　Ｘ５０ｍｍ　Ｘ　５　ｍｍの
５ＴＢＡ２４材を用い、耐熱型防食被膜は３Ｏｗｔ％の
アルミン酸ナトリウム水溶液１＆：５Ｏｗｔ％、炭酸カ
ルシウム粉末を５Ｏｗｔ％とした溶液を試験片に塗布し
、付着成形させたものを用いた。

第１表　腐食試験片 第２表　腐食試験結果 〔発明の効果〕 この結果、第２表の様に２本発明によるＣａ等アルカリ
土類金属炭酸塩を珪酸塩系バインダーによって付着成形
せしめた耐熱型防食被膜（隘８）は従来の無機質塗料の
被膜（患２）に比してＡ前後の腐食減量であり、耐食性
が著しく向上する事が判る。又、無機系バインダーとし
て珪酸塩系六インダーを使用していないのでソーダ回収
ボイラの廃液濃縮工程でシリカによるスケールトラブル
の心配もない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概念図である。 ｌ・・・金属、２・・・耐熱型防食被膜、　　２ａ・・
・空隙。 ３　・・・　ス　ケ　−　ル。 イい工人　石　川　　新 第１図 ａ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ボイラ等の高温部伝熱器管表面に、アルカリ土類金属炭
   酸塩の１種以上を含有した混合物を、アルミン酸塩系バ
   インダーにて付着形成させた、ことを特徴とする耐熱型
   防食被膜。