JPS63162052A - 電気集塵電極の製造方法 - 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〕 本発明はガスや薬液などに侵され易いアルミニウム元素
を含む金属性電極を用いて構成される電気集塵電極の製
造方法に関する。

〔従来の技術〕

電気集じん装置は、ガス中に浮遊している粉体やミスト
粒子に電荷を与え、これに電界を加えてガスから静電的
に分離除去するものである。粒子の処理方式は、乾式、
湿式、ミスト集じんの３つに分類され、それぞれ特徴を
持っており各プラントによって吏い分けている。しかし
集じん装置を環境側から見ると、適用範囲が広く、これ
に伴なって取扱うガス、粉じん、煙霧などの物理、化学
的性質が異なるため、環境の腐食性は多種多様である。

したがって構成材料の腐食形態や腐食の発生頻度、寿命
などは環境と同様、一様ではない。

特に電極材料とりわけ放電極は、高温、腐食、疲労、火
花などによる損耗に耐え得る機械的、化学的強さを有し
、その上十分なコロナ放電を起こすに足る形状が要求さ
れる。

例えば第１図は湿式電気集じん装置の構造例を示すが、
放電極枠１に取り付けられた放電極２の部分で粒子に電
荷を与え、集じん電極５でガス中から粒子を分離する。

アトマイザ−３は放電極にダストが付着しないように水
膜を形成させるものであり、フラッシング４は捕集した
夕゛ストを水と共に下方へ流出させるための洗浄配管で
ある。ガスは電極に平行に流れるように構成されている
。

放電極２の材質としては軟鋼、耐食鋼、オーステナイト
ステンレス鋼、ならびに腐食環境が甚だしく強い場合に
はチタンやタングステンが用いられることがある。また
、硫酸ミストを捕集する場合には放電極２の表面を鉛で
被覆することもある。

一方、集じん電極５の材質は、軟鋼板やオーステナイト
・ステンレス鋼板が用いられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、このような材質を選択しても環境によっては不
十分であることがある。例えば自動車道トンネルｌこ設
置された電気奥じん装置は、はとんど問題なく運転され
るが、冬期になると降雪地帯にあるトンネルでは放電極
の寿命が短かくなる現象が発生する。

これは凍結防止剤（例えば塩化カルシウム）の撒布およ
びスパイクタイヤによるコンクリート粉じんの増加が、
放電極の短寿命化につながっている。例えば高耐食性材
料である千タン（Ｔｉ）やタングステン（Ｗ）の短寿命
について説明すると次のようになる。放電極は連続的に
コロナ放電を起こしているので、極く微視的範囲で放電
極表面温度を考えると、瞬間的に数百度まで上昇してい
る。

このような放電極に塩化カルシウムやコンクリート粉じ
んが付着すると、高温塩化物環境や高温アルカリ環境が
一瞬ではあるが造りだされる。これが次式に示すような
化学反応ｌこより、高耐食性材料の腐食損傷速度を早め
寿命を短かくしている。

ＣａＣｌ２＋２Ｈ２０→２ＨＣｌ＋Ｃａ（ＯＨ）２・両
・曲・曲（１）Ｔｉ＋２ＨＣｌ→Ｔ　ｉ　Ｃ１ｌ　２　
＋　２Ｈ”−０，−９−（２１ＣａＯ十Ｈ２０→Ｃａ（
ｏＨ）２・・曲・曲間（３）ＷＯ３＋Ｃａ（ＯＨ）２−
＋ＣａＷＯ４＋Ｈ２０−・−・−・−−−−−−（４１
したがって放電極材料は、耐塩化物、耐酸性。

耐アルカリ性を備えた材料が必要である。この点でチタ
ンやタングステンは、耐塩化物、耐アルカリ性に欠けた
材料という欠点をもっている。

本発明の目的は上述の欠点を除去し、環境変化に十分対
応できる電気集じん装置用放電極および集じん電極を提
供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はアルミニウム元素を含む鉄系合金を熱処理して
電極表面に酸化アルミニウムの被膜を形成することによ
り、電極表面の耐食性を向上させるようにしたものであ
る。

〔作用〕

アルミニウム元素を含む鉄系合金は、熱処理することに
よりその表面にＡｌ２Ｏ３の酸化膜が形成される。この
ようにして形成した酸化膜は母材との密着力が非常に良
好である。これは熱処理温度を適当に選ぶことによって
、合金成分中のＭが選択的に母材表面に拡散して酸化膜
を形成することと、膜厚を薄くしているためである。膜
厚を薄くすることによって電極の基本的特性のコロナ放
電や電界などの電気的特性が得られる。

〔実施例〕

（実施例１） アルミニウム元素を含む鉄系合金として、例えばブラン
ク（Ｆ　ｅ　２０　Ｃｒ　５　Ａ　ｌ）からなる電極（
径２８０μｍ、長さ３０Ｃｒｎ）を１０００℃で３０分
間熱処理したところ、合金成分中のＡｌが選択的に母材
表面ｌこ拡散してＡｌ２Ｏ３の黒い酸化膜が形成された
。この人１２０３　　の酸化膜を形成した鉄系合金を、
４０％ＮａＯＨ，２０％ＨＣ１，５％Ｈ２ＳＯ４の沸、
憧溶液に２４時間浸せきして、その耐食性を評価した結
果を第１表ζこ示す。

表１　各材料の耐食性 この表から、この実施例により得られた電極はチタンや
ブランクに比べ優れた耐食性を示すことがわかる。そし
てこのような耐食性と電気的特性を兼ね備えた電極は、
従来の電極に比べ長期間にわたって定電な運転を持続す
ることができた。

（実施例２） アルミニウム元素を含む鉄系合金でＦｅ２０Ｃｒ５ＡＩ
０．５Ｍ２Ｏ３合金は、実施例１の合金にイツトリア（
Ｍ２Ｏ３）が添加された材料である。イツトリアが添加
されたことにより耐熱性が向上し実施例１の合金より、
熱的衝撃に強く可とう性にも優れている。したがって１
０００℃以上の高温領域でＭ２Ｏ３の酸化膜を形成して
も、結晶粒の粗大化が抑えられるため、短時間で酸化膜
が形成され、かっ可とう性が優れていることから振動の
加わる放電極に適する。耐食性については実施例１で示
した表１の結果と同じで、優れた耐食性を示す。

（実施例３） Ａ１２０３の酸化物をＣＶＤ法（化学蒸着法）で金属線
表面に析出させた材料は、基本的には実施例１および２
で述べたＡｌ２Ｏ３の酸化膜と同質の特性を持っている
。ＣＶＤ法は低温で気化した揮発性の金属塩（気相）と
、高温に加熱された物体（固体）との接触による高温不
均化反応によって目的とする物体の表面に金属、または
金属化合物層を析出させる方法である。特にＣＶＤ法の
特徴として上げられるのは、処理温度が９００℃〜１０
００°Ｃとかなり高いことから、形成された被膜は母材
と拡散または反応して密着性の優れたものが得られる。

さらに被膜の形成速度が実施例１，２に比べて非常に早
いことと、膜厚も非常に薄いものからｍｍオーダの厚い
被覆も容易に得られる利点がある。ＣＶＤ法で得られた
Ａｌ２Ｏ３酸化物は、実施例１や２と同等の耐食性およ
び電気的特性が得られた。

（実施例４） Ａ１２０３　　の金属酸化物を含むペースト状液体に、
金属線を浸せきさせ、金属線表面にペースト状液体を付
着させた後、４００〜５００℃で焼成することによって
Ａｌ２Ｏ３の薄膜が形成できる。

膜厚は液濃度、引上げ速度を調整することにより容易に
制御でき、この方法によって形成したＡｌ２Ｏ３薄膜は
耐食性および電気的特性とも実施例１や２とそん色ない
ものが得られた。

〔発明の効果〕

以上実施例で説明したように、電気集じん装置の帯電お
よび集じん部の電極材料として、従来オーステナイト・
ステンレス鋼やチタン、タングステンなどを用いていた
のに対し１本発明によれば電極をＡｌ２Ｏ３の薄膜で被
覆した金属とすることにより、たとえ電極が塩化物、酸
性、アルカリ性環境にさらされても、従来のように電極
寿命が短かくなる事がなくなり、本発明による電極を用
いた電気集じん装置は長期間にわたって安定な運転を持
続することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は湿式電気集じん装置の構造を示す斜視図である
。 １・・・放電極枠、２・放電極、３・・・アトマイザ−
１４・・フラッシング、５・集じん電極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アルミニウム元素を含む鉄系合金を熱処理することによ
   り、表面に酸化アルミニウムの被膜を形成することを特
   徴とする電気集塵電極の製造方法。