以下分析是根据金属材料腐蚀学原理和各种元素及化合物的性质;对招远冶炼厂两种钛材,株洲冶炼厂,铜陵二冶浓稀酸洗混合气体电雾, 大冶浓酸洗, 对钛及新材料挂片的理化分析结果为依椐:
1、环境温度: 温度升高腐蚀反应速度加快, 据有关资料报导: 在其它条件不变的情况下, 500 C时硫酸对钛的腐蚀速度是300 C的30多倍。
2 、稀硫酸浓度: 随稀酸浓度提高对钛的腐蚀速度加快, 一般在没有缓蚀剂存在下只能在较低温度, 浓度在5%以下, 有一定的耐蚀性能. 椐理化分析, 大冶试片, SO4-2进入试片较深层。而在稀酸洗试片中只在表面有。
3、 氟, 亚硫酸的影响: 钛的氟化物能很好溶解于水和稀硫酸,氟对钛的反应很激烈,亚硫酸对钛的腐蚀比硫酸还厉害。
4、缓蚀剂: 在稀酸洗净化循环酸中, 如果Fe+3 浓度达到1%以上,Cu+2 浓度在4%以上, 对钛的腐蚀起到缓蚀的作用。
5、材质中杂质和合金化晶格的影响: 某厂提供给招远冶炼厂的钛极线与我们挂片的测试结果, 我们的挂片耐蚀良好, 某厂提供的极线很不耐蚀。 椐我们分析结果表明,俄罗斯进口的钛材其杂质含量达到我国钛材标准, 但某些杂质元素含量高出我们的钛材实际含量很多, 达到国标上限。椐我们所知, 市场上俄罗斯的钛材价格约为我们使用材料单价的40%。一些制造商为追求利润也难免使用。另外, 在我推广使用的约30家厂中, 唯一被腐蚀的只有铜陵二冶, 浓酸洗和稀酸洗净化混合气体介质, 电雾排出稀酸浓度约7%,钛极线使用约6个月;柳州锋泉, 环境温度和酸浓偏高, 使用1年多。这两台电极线被腐蚀坏外, 其余均使用3年以上。
6、腐蚀机理: SO4-2, F-1 ,SO3-2 , 对金属腐蚀的化合物若是一种很密实而又不溶于稀酸和水, 该化合物在工件表面沉积, 就可以防止腐蚀往深处发展而起到保护。
综合分析, 我认为鹿寨化肥有限公司硫酸净化电除雾器极线被腐蚀的原因: 可能是由于气体中氟, 亚硫酸浓度较高, 操作温度在500 C左右, 硫酸的浓度也较高, Fe+3 ,Cu+2 离子浓度未达到缓蚀浓度; 另外, 也很难保证所使用的钛材质量优良。 钛极线严重被腐蚀是可以预料的。
我们根椐使用钛极线存在的问题, 经过调查, 分析和研究. 模拟最苛刻的条件,对六种材质进行静态筛选. 选出A12和72# 两种材质, 在一些生产厂的一级电雾挂片和对挂片进行腐蚀率及理化分析。在鹿寨化肥公司挂片,A12年腐蚀率0.001mm/年;72# 0.013mm/年.新一代高效极线是采用A12材质制成。其耐蚀性能优良, 它表面的生成物是一种密实且不溶于稀硫酸和水及亚硫酸的复杂多原子化合物盐。 这种极线巳在硫酸厂和钛白粉电除雾器中使用多年。 尚未见腐蚀损坏。
钛白粉生产电除雾器的电场介质温度Tmax=900 C, 稀酸浓度及其它杂质含量均较硫酸净化的高, 过去一直都是采用铅线。2004年南化研究院在四川一家钛白粉厂挂片, 结果表明腐蚀性很强。而新一代高效电极线在钛白粉电雾中使用已3年以上未见损坏。