JPS63289076A - 耐熱型防食被膜 - Google Patents

耐熱型防食被膜

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JPS63289076A
JPS63289076A JP12519987A JP12519987A JPS63289076A JP S63289076 A JPS63289076 A JP S63289076A JP 12519987 A JP12519987 A JP 12519987A JP 12519987 A JP12519987 A JP 12519987A JP S63289076 A JPS63289076 A JP S63289076A
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JP
Japan
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cao
oxide
corrosion
heat
phosphate
Prior art date
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Pending
Application number
JP12519987A
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English (en)
Inventor
Kikuo Tokunaga
喜久男 徳永
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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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シ、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。
この高温部伝熱器管表面に付着する燃焼灰はV 、 N
a 、 S 、 Oを主成分とする腐食性の強い■20
5−NazSO4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200〜10
00°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
、V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。
〔問題点を解決するだめの手段〕
本発明はこのような従来の方法における欠点を除去する
だめになされたもので、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ある。
すなわち2本発明はボイラ等の高温部伝熱器管表面に、
  Ca0xsi02,0aOxTi02.CaO・x
B20a。
Ca0−xAlzOs、CaO・Fe2O3,CaO・
xZroz等の酸化カルシウムとSi、Ti、B、A#
、Fe、Zrの各酸化物との複合酸化物の1種以上を含
有した混合物を。
リ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。
〔実施例〕
本発明を第1図に従って説明する。第1図において、1
は高温部伝熱器管表面の金属、2は金属1の表面にリン
酸塩系バインダーによって形成された0aOx8i02
 、0aOxTi02 、0aO−xB20s 。
0a()xAz Oa 、 CaO・xFezO3,0
aOxZrO2等の酸化カルシウムとSi 、Ti 、
B、Al、Fe、Zrの各酸化物との複合酸化物の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−Na25Oa系の
スケールである。
この第1図において、耐熱型防食被膜2が0a()xs
iOz 、 Ca0xTio2. OaO・xB203
.0aOxA1203+Ca0−xFe20s 、 0
aOxZroz等の酸化カルシウムとSi 、Ti 、
B、Al、Fe、Zrの各酸化物との複合酸化物を含有
しない耐熱型防食被膜の場合、スケール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
後記の反応式の第1式及び第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CaO・xS i
oz 、 Ca0xTio2. Ca0xB203 、
 CaO・xAlzOs 、 OaO・xFe203.
 Ca0−xZroz等の酸化カルシウムとSi。
Ti 、 B 、 Ail’ 、 Fe 、 Zrの各
酸化物との複合酸化物が存在すると、第1図においてス
ケール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、スケール3はこ
の空42aを通過する間に空隙2a表面上の酸化カルシ
ウムとSi、Ti、B、Al、Fe、Zrの各酸化物と
の複合酸化物を取込み反応して1例えば酸化カルシウム
とSiの酸化物の複合酸化物;CaO−xsio2の場
合、 OaO5iO2V205  NazSO4系のス
ケール3に変化するため、スケール3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。本発明者等はリン酸塩系バインダ
ーについて、前述の酸化カルシウムとSi 、Ti 、
B、Al、Fe、Zrの各酸化物との複合酸化物をボイ
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。その結果酸化カルシウムとSi 、 Ti 、 
B、 kl、 Fe、 Zrの各酸化物との複合酸化物
がリン酸塩系バインダー、例えばリ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。これはこれ
らの複合酸化物が塩基性化合物であり。
塩基性であるリン酸塩系バインダーと良くなじむための
考えられる。又、前述の複合酸化物中の酸化カルシウム
は熱膨張率が鉄鋼、ステンレス鋼と同じ位大きく、従っ
て、これを等金属に付着成形せしめた場合、熱膨張率の
違いによる剥離等が生じにくいのである。又、酸化カル
シウムと同様に熱膨張率が大きいものとして酸化マグネ
シウムがあるが酸化マグネシウムとSi。
Ti 、 B 、 AI 、 Fe 、 Zrの各酸化
物との複合酸化物をリン酸塩系バインダーを用いて金属
に付着成形しても、酸化マグネシウムの場合は密着性が
悪く剥離しやすい。
以上の如く2本発明は腐食性スケールと酸化カルシウム
とSi、Ti、B、Al、Fe、Zrの各酸化物との複
合酸化物が反応して耐熱型防食被膜2中の空隙2aをふ
さぎ、腐食性のスケ−/L/3と金属1との接触を断つ
事によって腐食を抑制する事と酸化カルシウムとSi、
  Ti、  B、  AI!、Fe。
Zrの各酸化物との複合酸化物を金属表面に塗布成形さ
せる方法としてリン酸塩系バインダーを用いる事、耐熱
型防食被膜2の主要成分として熱膨張率が大きい酸化カ
ルシウムを用いている事を特徴としている。
まだ1本発明においてはMg 、 Ca 、 Ba 、
 Be等のアルカリ土類金属炭酸塩を添加してもその効
果がある事、そして酸化カルシウムとSi、Ti。
’B、AI、  Fe、  Zrの各酸化物との複合酸
化物としては9例えばCa0−xsi02の場合、 C
aO−8i02゜2CaO−8i02 、8CaO−3
i02 、8CaO・2s i02 、等の化合物があ
り、他のTi、B、Al、Fe、Zrについても同様な
化合物が“あり、これ等を用いる事ができる。
さらに、リン酸塩系バインダーとしてはリン酸ナトリウ
ム、リン酸水素ナトリウムをはじめ。
Ca、 A77、 Zn、 Co、 Fe、 Ba、 
Be、 Mg、 Mn、 Liなどのリン酸塩、リン酸
水素塩及びその2種類以上を組合せだものでも良い事、
は云うまでもない。
反応式 Na2SO4+ 3R+ M →Na2O+ 8 RO
+Ma   ・・・第2式但し、R:不特定の還元剤 M:金属 次に、実施例によって本発明を具体的に示す。
腐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、この腐食性のス
ケ−/I/3を充填した磁性ルツボに第1表の隘1〜虱
8の試験片を浸漬して電気炉にて腐食試験を行った。
なお、試験条件は、酸素濃度: 5 VO1%、炭酸ガ
フ濃度:15VO1%、亜硫酸ガス濃度:0.5VO1
%、残り窒素ガスの雰囲気とし、試験温度:650°C
2試験時間:200時間であった。
又、試験片は20 mmX 50 MX 5 mmの5
TBA24機を用い、1lfft熱型防食被膜2はl 
Qwt%のリン酸ナトリウム水溶液を25wt%、炭酸
カルシウム粉末を75wt%とじ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 3CaO−8i02以外の複合酸化物についても同様な
腐食試験片の製作方法及び腐食試験結果で腐食試験を実
施した結果を第3表に示す。この結果からも本発明の酸
化カルシウムとSi 、 Ti 、 B 。
Al、 Fe、 Zrの各酸化物との複合酸化物をリン
酸塩系バインダーによって付着成形させた耐熱型防食被
膜は耐食性を有する事が判る。
第3表 各種複合酸化物での腐食試験結果〔発明の効果
〕 この結果、第2表の様に2本発明による酸化カルシウム
とSi、Ti、B、Al、Fe、Zrの各酸化物との複
合酸化物(実施例では8CaO* S i02 )をリ
ン酸塩系バインダー(実施例ではNa5Po4)によっ
て付着成形せしめた耐熱型防食被膜(隘3)は従来の無
機質塗料の被膜(隘2)に比して115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。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の概念図である。 1・・・金属、2・・・耐熱型防食被膜、 2a・・・
空隙。 3 ・・・ ス ケ − ル。

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、CaO・xSiO_
    2、CaO・xTiO_2、CaO・xB_2O_3、
    CaO・xAl_2O_3、CaO・xFe_2O_3
    、CaO・xZrO_2等の酸化カルシウムとSi、T
    i、B、Al、Fe、Zrの各酸化物との複合酸化物の
    1種以上を含有した混合物を、リ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。
JP12519987A 1987-05-22 1987-05-22 耐熱型防食被膜 Pending JPS63289076A (ja)

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