JPH08219977A - 耐溶融塩腐食性評価用混合塩 - Google Patents
耐溶融塩腐食性評価用混合塩Info
- Publication number
- JPH08219977A JPH08219977A JP7023208A JP2320895A JPH08219977A JP H08219977 A JPH08219977 A JP H08219977A JP 7023208 A JP7023208 A JP 7023208A JP 2320895 A JP2320895 A JP 2320895A JP H08219977 A JPH08219977 A JP H08219977A
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- Japan
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- mixed
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、ごみ焼却環境における材料の耐溶
融塩腐食性を評価するための環境模擬塩を、実環境に存
在する元素から成る化学的に安定な純粋化合物の混合塩
により提供するものである。 【構成】 モル％で、ＮａＣｌが３２％超〜３８％およ
びＫＣｌが４％超〜６％、ＭｇＳＯ4 が１３％超〜１７
％で、残部がＣａＣｌ2 からなる混合塩。
融塩腐食性を評価するための環境模擬塩を、実環境に存
在する元素から成る化学的に安定な純粋化合物の混合塩
により提供するものである。 【構成】 モル％で、ＮａＣｌが３２％超〜３８％およ
びＫＣｌが４％超〜６％、ＭｇＳＯ4 が１３％超〜１７
％で、残部がＣａＣｌ2 からなる混合塩。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶融塩腐食環境に使用
される金属材料の耐食性を評価するための環境模擬混合
塩に関する。
される金属材料の耐食性を評価するための環境模擬混合
塩に関する。
【０００２】
【従来の技術】石炭焚きボイラーにおけるＮａ2 ＳＯ4
等の溶融硫酸塩環境や燃料電池における（Ｌｉ，Ｋ）Ｃ
Ｏ3 等の溶融炭酸塩環境等の溶融塩腐食環境で使用可能
な材料を選択・開発するためには、それぞれの環境を模
擬した雰囲気および温度で、それぞれの環境を代表する
溶融塩に試験片を浸漬したり、同溶融塩を試験片に塗布
したりして、材料の耐食性評価試験を行うことが一般に
行われている。例えば、１９７３年の『学振耐熱金属材
料研究委員会研究報告』Ｖｏｌ．１４の２５５−２７３
頁には、石炭焚きボイラーにおけるＮａ2 ＳＯ4 等の溶
融硫酸塩環境に対する耐食性評価試験として、Ｖ2 Ｏ5
−Ｎａ2 ＳＯ4 合成灰塗布高温腐食試験学振法が示され
ている。
等の溶融硫酸塩環境や燃料電池における（Ｌｉ，Ｋ）Ｃ
Ｏ3 等の溶融炭酸塩環境等の溶融塩腐食環境で使用可能
な材料を選択・開発するためには、それぞれの環境を模
擬した雰囲気および温度で、それぞれの環境を代表する
溶融塩に試験片を浸漬したり、同溶融塩を試験片に塗布
したりして、材料の耐食性評価試験を行うことが一般に
行われている。例えば、１９７３年の『学振耐熱金属材
料研究委員会研究報告』Ｖｏｌ．１４の２５５−２７３
頁には、石炭焚きボイラーにおけるＮａ2 ＳＯ4 等の溶
融硫酸塩環境に対する耐食性評価試験として、Ｖ2 Ｏ5
−Ｎａ2 ＳＯ4 合成灰塗布高温腐食試験学振法が示され
ている。
【０００３】しかし、ごみ焼却環境においては、溶融塩
腐食が腐食を支配することは上述の諸環境と同様である
が、元来組成の定まっていないごみ焼却灰から溶融塩が
生成するために、環境を代表する溶融塩が定まっておら
ず、標準試験法も存在しなかった。
腐食が腐食を支配することは上述の諸環境と同様である
が、元来組成の定まっていないごみ焼却灰から溶融塩が
生成するために、環境を代表する溶融塩が定まっておら
ず、標準試験法も存在しなかった。
【０００４】また、ごみ焼却環境においては、５００℃
以下という比較的低温でも溶融塩が生じることが特徴で
あるが、従来知られている低融点の化合物は、実炉の灰
には少量しか含まれないＺｎやＰｂの化合物と、実炉の
温度では蒸発あるいは酸化してしまうと考えられるＦｅ
Ｃｌ2 等で、実炉の灰の主成分である、Ｎａや、Ｋ、Ｃ
ａ、Ｍｇ等の塩化物や硫酸塩から成る５００℃以下の融
点の混合塩はこれまで知られていなかった。例えば、Ｎ
ａＣｌとＫＣｌを１：１のモル比で混合した混合塩は共
晶塩であるが、その融点は６７０℃である。
以下という比較的低温でも溶融塩が生じることが特徴で
あるが、従来知られている低融点の化合物は、実炉の灰
には少量しか含まれないＺｎやＰｂの化合物と、実炉の
温度では蒸発あるいは酸化してしまうと考えられるＦｅ
Ｃｌ2 等で、実炉の灰の主成分である、Ｎａや、Ｋ、Ｃ
ａ、Ｍｇ等の塩化物や硫酸塩から成る５００℃以下の融
点の混合塩はこれまで知られていなかった。例えば、Ｎ
ａＣｌとＫＣｌを１：１のモル比で混合した混合塩は共
晶塩であるが、その融点は６７０℃である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ごみ焼却環
境の実際の灰の主成分である、Ｎａや、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ
等の塩化物や硫酸塩から成る５００℃以下の融点の混合
塩を提供するものである。
境の実際の灰の主成分である、Ｎａや、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ
等の塩化物や硫酸塩から成る５００℃以下の融点の混合
塩を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、Ｎａ、Ｋ、Ｃ
ａの塩化物とＭｇの硫酸塩から成り、モル％で、ＮａＣ
ｌが３２％超〜３８％およびＫＣｌが４％超〜６％、Ｍ
ｇＳＯ4 が１３％超〜１７％で、残部がＣａＣｌ2 から
なる、耐溶融塩腐食性評価用混合塩である。
ａの塩化物とＭｇの硫酸塩から成り、モル％で、ＮａＣ
ｌが３２％超〜３８％およびＫＣｌが４％超〜６％、Ｍ
ｇＳＯ4 が１３％超〜１７％で、残部がＣａＣｌ2 から
なる、耐溶融塩腐食性評価用混合塩である。
【０００７】
【作用】発明者等は、詳細な研究により、ごみ焼却環境
の実際の灰の主成分である、Ｎａや、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ等
の塩化物や硫酸塩から成る最も低融点の共晶塩の一つと
して、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＣａＣｌ2 がモル比で７：
１：９の比である三元共晶塩に着目し、これに少量の添
加化合物を加えて、融点の低下を調べた。
の実際の灰の主成分である、Ｎａや、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ等
の塩化物や硫酸塩から成る最も低融点の共晶塩の一つと
して、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＣａＣｌ2 がモル比で７：
１：９の比である三元共晶塩に着目し、これに少量の添
加化合物を加えて、融点の低下を調べた。
【０００８】添加化合物は、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇの塩
化物および硫酸塩を用いた。その結果、ＭｇＳＯ4 を添
加することで最も著しく融点が低下し、ＮａＣｌ、ＫＣ
ｌ、ＣａＣｌ2 、ＭｇＳＯ4 の比が、７：１：９：３と
なる時に最も低融点となって、その融点は４７０℃とな
った。モル％では、ＮａＣｌが３５％、ＫＣｌが５％、
ＭｇＳＯ4 が１５％、ＣａＣｌ2 が４５％となる。何れ
も少なすぎても多すぎても混合塩の融点が上昇し、Ｎａ
Ｃｌは３２％超〜３８％、ＫＣｌは４％超〜６％、Ｍｇ
ＳＯ4 は１３％超〜１７％で、残部がＣａＣｌ2 の範囲
にある時、混合塩の融点が４８０℃以下となった。５０
０℃で耐食性試験を実施することを想定し、試験中に生
成する腐食生成物の影響で凝固してしまうことを避ける
ため、２０℃の余裕をとって、上記の範囲を本発明混合
塩とした。
化物および硫酸塩を用いた。その結果、ＭｇＳＯ4 を添
加することで最も著しく融点が低下し、ＮａＣｌ、ＫＣ
ｌ、ＣａＣｌ2 、ＭｇＳＯ4 の比が、７：１：９：３と
なる時に最も低融点となって、その融点は４７０℃とな
った。モル％では、ＮａＣｌが３５％、ＫＣｌが５％、
ＭｇＳＯ4 が１５％、ＣａＣｌ2 が４５％となる。何れ
も少なすぎても多すぎても混合塩の融点が上昇し、Ｎａ
Ｃｌは３２％超〜３８％、ＫＣｌは４％超〜６％、Ｍｇ
ＳＯ4 は１３％超〜１７％で、残部がＣａＣｌ2 の範囲
にある時、混合塩の融点が４８０℃以下となった。５０
０℃で耐食性試験を実施することを想定し、試験中に生
成する腐食生成物の影響で凝固してしまうことを避ける
ため、２０℃の余裕をとって、上記の範囲を本発明混合
塩とした。
【０００９】本発明混合塩の成分は何れも室温で安定
で、ＬｉＣｌやＺｎＣｌに見られる潮解性も少なく、取
り扱いやすい。重金属を含まないため人体への有害性も
少なく、安全性も高い。
で、ＬｉＣｌやＺｎＣｌに見られる潮解性も少なく、取
り扱いやすい。重金属を含まないため人体への有害性も
少なく、安全性も高い。
【００１０】
（実施例１）本発明範囲の混合塩及び比較のための混合
塩を作成し、４８０℃、及び５００℃での溶融性を目視
により判定した。５００℃で溶融しても４８０℃で溶融
しない塩では、試験中に腐食生成物の生成に従い、凝固
してしまう可能性が高く、使用できない。表１に結果を
示す。記号のＡ〜Ｉが本発明混合塩で、Ｊ〜Ｌが比較混
合塩である。溶融判定の項は、溶融したものを○、溶融
しなかったものを×で示した。本発明の混合塩はいずれ
も４８０℃で溶融し、比較塩はいずれも溶融しなかっ
た。
塩を作成し、４８０℃、及び５００℃での溶融性を目視
により判定した。５００℃で溶融しても４８０℃で溶融
しない塩では、試験中に腐食生成物の生成に従い、凝固
してしまう可能性が高く、使用できない。表１に結果を
示す。記号のＡ〜Ｉが本発明混合塩で、Ｊ〜Ｌが比較混
合塩である。溶融判定の項は、溶融したものを○、溶融
しなかったものを×で示した。本発明の混合塩はいずれ
も４８０℃で溶融し、比較塩はいずれも溶融しなかっ
た。
【００１１】
【表１】
【００１２】（実施例２）本発明混合塩の効果を調べる
ため、実炉灰と比較混合塩を用いて、材料の腐食試験を
行った。実炉模擬雰囲気として１５００ppm のＨＣｌ、
５０ppm のＳＯ2、１０％Ｏ2 を含む窒素ガスを用い、
１００時間の溶融塩塗布試験を行った。試験に供した材
料は、ＳＵＳ３０４ステンレス鋼、Ｉｎｃｏｎｅｌ社の
Ｎｉ基超合金Ａｌｌｏｙ６２５及び炭素鋼を用いた。環
境を模擬する混合塩として、実炉灰、本発明混合塩、及
び比較混合塩を用いた。結果を腐食減量の棒グラフで図
１に示した。Ａ〜Ｄは用いた混合塩の種類を示し、Ａは
実炉灰、Ｂは本発明混合塩、Ｃはモル％で５０％のＮａ
Ｃｌと５０％のＫＣｌから成る比較混合塩、Ｄはモル％
で７０％のＰｂＣｌ2 と３０％のＮａＣｌから成る比較
混合塩である。Ａ、Ｂ及びＤは５００℃で試験し、Ｃ塩
のみ５００℃で全く溶融しないため７００℃で試験し
た。
ため、実炉灰と比較混合塩を用いて、材料の腐食試験を
行った。実炉模擬雰囲気として１５００ppm のＨＣｌ、
５０ppm のＳＯ2、１０％Ｏ2 を含む窒素ガスを用い、
１００時間の溶融塩塗布試験を行った。試験に供した材
料は、ＳＵＳ３０４ステンレス鋼、Ｉｎｃｏｎｅｌ社の
Ｎｉ基超合金Ａｌｌｏｙ６２５及び炭素鋼を用いた。環
境を模擬する混合塩として、実炉灰、本発明混合塩、及
び比較混合塩を用いた。結果を腐食減量の棒グラフで図
１に示した。Ａ〜Ｄは用いた混合塩の種類を示し、Ａは
実炉灰、Ｂは本発明混合塩、Ｃはモル％で５０％のＮａ
Ｃｌと５０％のＫＣｌから成る比較混合塩、Ｄはモル％
で７０％のＰｂＣｌ2 と３０％のＮａＣｌから成る比較
混合塩である。Ａ、Ｂ及びＤは５００℃で試験し、Ｃ塩
のみ５００℃で全く溶融しないため７００℃で試験し
た。
【００１３】比較塩Ｃによる試験結果は、実炉灰Ａによ
る試験に比較して３％から２００％も誤差があり、比較
塩Ｄによる試験結果も１２％から５０％の誤差がある。
これに対し、本発明混合塩Ｂによる結果は、４％から８
％の誤差範囲で実炉灰Ａによる試験の結果とほぼ一致
し、信頼性が高い。
る試験に比較して３％から２００％も誤差があり、比較
塩Ｄによる試験結果も１２％から５０％の誤差がある。
これに対し、本発明混合塩Ｂによる結果は、４％から８
％の誤差範囲で実炉灰Ａによる試験の結果とほぼ一致
し、信頼性が高い。
【００１４】
【発明の効果】本発明により、ごみ焼却環境の主成分か
ら成り、しかも５００℃以下の比較的低融点の混合塩を
用いた実環境模擬性の高い耐溶融塩腐食性評価試験が行
えるようになった。
ら成り、しかも５００℃以下の比較的低融点の混合塩を
用いた実環境模擬性の高い耐溶融塩腐食性評価試験が行
えるようになった。
【図１】１００時間の溶融塩塗布試験の結果を腐食減量
で示した棒グラフである。雰囲気は１５００ppm のＨＣ
ｌ、５０ppm のＳＯ2 、１０％のＯ2 を含む窒素ガス
で、温度はＡ、Ｂ、Ｄが５００℃、Ｃが７００℃で行っ
た。横軸は材料の種類を示し、３０４はＳＵＳ３０４ス
テンレス鋼、６２５はＩｎｃｏｎｅｌ社のＮｉ基超合金
Ａｌｌｏｙ６２５、ＣＳは炭素鋼を示す。Ａ〜Ｄは混合
塩の種類で、Ａは実炉灰、Ｂは本発明混合塩、Ｃはモル
％で５０％のＮａＣｌと５０％のＫＣｌからなる比較混
合塩、Ｃはモル％で７０％のＰｂＣｌ2 と３０％のＮａ
Ｃｌからなる比較混合塩である。縦軸は腐食減量で、単
位はmg／cm2 で表した。
で示した棒グラフである。雰囲気は１５００ppm のＨＣ
ｌ、５０ppm のＳＯ2 、１０％のＯ2 を含む窒素ガス
で、温度はＡ、Ｂ、Ｄが５００℃、Ｃが７００℃で行っ
た。横軸は材料の種類を示し、３０４はＳＵＳ３０４ス
テンレス鋼、６２５はＩｎｃｏｎｅｌ社のＮｉ基超合金
Ａｌｌｏｙ６２５、ＣＳは炭素鋼を示す。Ａ〜Ｄは混合
塩の種類で、Ａは実炉灰、Ｂは本発明混合塩、Ｃはモル
％で５０％のＮａＣｌと５０％のＫＣｌからなる比較混
合塩、Ｃはモル％で７０％のＰｂＣｌ2 と３０％のＮａ
Ｃｌからなる比較混合塩である。縦軸は腐食減量で、単
位はmg／cm2 で表した。
Claims (1)
- 【請求項１】 モル％で、ＮａＣｌ：３２％超〜３８
％、ＫＣｌ：４％超〜６％、ＭｇＳＯ4 ：１３％超〜１
７％を含有し、残部がＣａＣｌ2 からなることを特徴と
する耐溶融塩腐食性評価用混合塩。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7023208A JPH08219977A (ja) | 1995-02-10 | 1995-02-10 | 耐溶融塩腐食性評価用混合塩 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7023208A JPH08219977A (ja) | 1995-02-10 | 1995-02-10 | 耐溶融塩腐食性評価用混合塩 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08219977A true JPH08219977A (ja) | 1996-08-30 |
Family
ID=12104256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7023208A Withdrawn JPH08219977A (ja) | 1995-02-10 | 1995-02-10 | 耐溶融塩腐食性評価用混合塩 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08219977A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105445178A (zh) * | 2014-08-28 | 2016-03-30 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种用于评价钢板表面活性的测试液及快速测量方法 |
-
1995
- 1995-02-10 JP JP7023208A patent/JPH08219977A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105445178A (zh) * | 2014-08-28 | 2016-03-30 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种用于评价钢板表面活性的测试液及快速测量方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020507 |