干法除尘高炉煤气的管道腐蚀机理与防护对策研究

【摘要】：高炉煤气干法除尘是先进的煤气除尘工艺,因其显著的节能降耗效果在国内外钢铁企业中备受青睐,为企业带来了可观效益。然而,随着这一工艺的广泛推广应用,企业在获取节能减排效益的同时,也逐渐显露出高炉煤气管道快速腐蚀的问题。研究表明,这主要是由于干法除尘高炉煤气的酸性气氛引起的。为了缓解腐蚀、降低成本,生产实际中往往采取喷碱液的方式防腐,然而该措施是以牺牲干法除尘的节能效益为代价的。可见,高炉煤气管道的腐蚀已经成为制约干法除尘技术进一步推广的技术瓶颈。针对上述问题,本研究主要在腐蚀机理、原因、关键影响因素及防腐措施等方面开展了如下研究工作。 (1)从深层次上探讨了高炉煤气管道腐蚀的机理。 通过现场调研,确定了高炉煤气管道腐蚀的现象、位置及规律；通过采样和化学分析,确定了引起高炉煤气管道腐蚀的元素；通过分析干法除尘工艺流程,探讨了干法除尘煤气管道腐蚀的机理。 (2)从根本上分析了露点腐蚀形成的原因及影响因素。 通过高炉煤气的特性分析,确定了其露点温度；通过高炉煤气管道的传热分析,研究了冷凝水析出量与环境温度之间的关系；通过高炉煤气中氯的传质扩散分析,研究了冷凝水中氯离子浓度与环境温度之间的关系。 (3)从实验的角度研究了高炉煤气温度与管道腐蚀的关系。 通过周期浸润腐蚀加速试验,研究了高炉煤气温度与管道露点腐蚀率的关系,分析了不同高炉煤气温度下管道的腐蚀特点。 (4)针对露点腐蚀的原理提出了控温防腐措施。 通过研究露点腐蚀的原理,提出了通过控制高炉煤气温度以避免其结露的防腐措施；通过理论计算,探讨了提高高炉煤气温度对热风炉燃烧温度及热效率的影响。 【关键词】：高炉煤气 干法除尘 管道腐蚀 氯离子 温度 防腐措施
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TF573
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目录8-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 课题研究背景10-13
• 1.2 研究现状及进展13-15
• 1.3 论文的研究工作15-18
• 第2章 高炉煤气管道腐蚀机理的研究18-34
• 2.1 高炉煤气的腐蚀性分析18-21
• 2.2 高炉煤气管道腐蚀的种类及原因21-29
• 2.2.1 氯离子来源分析24-27
• 2.2.2 氯离子对高炉煤气管道腐蚀的原因分析27-29
• 2.3 高炉煤气管道腐蚀速率的影响因素29-31
• 2.4 本章小结31-34
• 第3章 环境温度对高炉煤气管道腐蚀影响的理论研究34-52
• 3.1 高炉煤气管道内的传热过程34-42
• 3.1.1 高炉煤气露点温度及冷凝水析出量计算34-36
• 3.1.2 高炉煤气管道的传热计算36-42
• 3.2 高炉煤气气液相之间传质速率计算42-48
• 3.3 高炉煤气冷凝水中氯离子含量实例计算48-50
• 3.4 本章小结50-52
• 第4章 煤气温度对高炉煤气管道腐蚀影响的实验研究52-68
• 4.1 实验内容52-59
• 4.1.1 实验目的及原理52-53
• 4.1.2 实验方法的选择53-55
• 4.1.3 实验试件的制备55-56
• 4.1.4 实验参数的设计56-58
• 4.1.5 实验过程的操作58-59
• 4.2 实验结果分析及讨论59-67
• 4.2.1 腐蚀产物的观察59-60
• 4.2.2 腐蚀形态的观察60-61
• 4.2.3 点蚀坑尺寸的测量61-63
• 4.2.4 腐蚀失重分析63-66
• 4.2.5 腐蚀前后尺寸对比66-67
• 4.3 本章小结67-68
• 第5章 高炉煤气管道的控温防腐措施68-76
• 5.1 高炉煤气管道的控温防腐措施方案68-70
• 5.2 提高高炉煤气温度对热风炉的影响70-75
• 5.3 本章小结75-76
• 第6章 结论和展望76-78
• 参考文献78-82
• 致谢82-84
• 攻读硕士期间发表的论文84

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