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石油裂化管炉生氧化铁皮

发表时间:2021-06-02 15:55:02 来源:文章来自网络,如有侵权,请联系删除。

  70℃铁原子和氧原子由于互相扩散的结果发生化合反应,形成了氧化铁皮。扩散和化合这两个过程的快慢受温度和时间等条件的影响特别是在高温条件下随着温度的氧化图6-1高温时铁在空气中的氧化曲线铁皮的生成速度并成抛物线形式,6-1所示。当温度在375℃以下时,氧化铁皮成长的速度较慢成对数曲线,6-2所示钢管时,当空气中有水蒸汽存在时氧化速度1-2倍,含碳0.6的钢当温度为800℃时在干燥空气和被水蒸汽饱和的空气中氧化关系63所示在炉气中过剩空气越多钢氧化越激烈。石油裂化管提高炉气中含CO量则钢氧化速度降低,当CO含量百分数足够大时,可使钢的氧化速度下降为零6-4所示空气煤气体积氧化速度围6-4炉内气氛对钢氣化速度的影响二、氧化铁皮的结构和厚度钢管表面氧化铁皮通常有三层结构这三层结构是以铁的氧化程度致密度和其它特性相区别的三个相。内层是碗松而多孔的细结晶组织,各晶粒之间互相联系薄弱并且易于破坏的氧化亚铁FeO;中间是致密无孔无裂继的呈玻璃状断口的磁性氧化铁FeO4;外层是结晶构造的过氧化铁Fe:O3,65所示Fe,O,FeO40FeO10°。

  图6-5氧化铁皮组成由于FO在570℃以下缓慢时具有不稳定性并产生如下:4FeO→FeO,+Fe,结果使氧化铁皮的结构发生变化氧化铁皮会出现单层的FeO,结构(带或不带FeO),这种结构在FeO之前并没有,显然是FeO的产物在高温情况下,氧化铁皮的形成过程特别激烈,这时92~95的氧化铁皮是FeO,而后是一薄层FeO4和一层更薄的FeO3,当温度低于600℃c以下时氧化铁皮的形成实际上很慢或停止,氧化铁皮厚度的增长随时间的延长而减少,这是因为氧化铁皮逐渐增厚,起到了阻碍氧扩散的作用,氧化铁皮厚度增长也与其性质有关当生成的氧化铁皮所消耗金属的体积小于所得到的氧化铁皮的体积时,氧化铁皮厚度的增长将受到阻通常三层结构的氧化铁皮,其外层厚度一般约占氧化铁皮总厚度的10,中层厚度约占40,内层厚度约占50三、氧化铁皮的性质氧化铁皮的性质对酸洗速度的影响很大,具体表现在以下几方面1.氧化铁皮的内应力因为金属的密度大于氧化铁皮的密度所以当金属上生成氧化铁皮时体积便因而在平行于金属表面的方向上产生压应力,同时还产生使氧化铁皮自金属表面上脱离的拉应力即使在室温情况下,氧化铁皮也存在着上述内应力,当内应力大于其强度时。

  氧化铁皮便产生裂缝;当内应力大于氧化铁皮同金属表面的附着力时氧化铁皮便会从金属表面脱落下来。这就给机械作用破碎和除掉氧化铁皮提供了有利条件并使酸溶液通过氧化铁皮的裂缝腐蚀里层氧化铁皮,加速酸洗速度。氧化铁皮内应力的大小与金属表面状态密切相关。金属表面粗造则可能出现应力集中,所以,金属表面越不平滑,内应力的数值就越大氧化铁皮破碎和脱落的可能性也就越大石油裂化管炉生氧化铁皮所以容易被就是具备了上述条件所致2.氧化铁皮在金属上的附着力氧化铁皮与金属的附着力越大氧化铁皮越难从金属上脱落各种氧化铁皮与金属的附着力不同,FO的破坏应力约为0.4MPa.FeO3的破坏应力约为10MPa,氧化铁皮的附着力取决于氧化时间和金属的化学成份。这是由于在长时间的氧化过程中,铝硅和锰等元素析出在氧化铁皮和金属之间,使内层的氧化铁皮成份含有其他金属氧化物的缘故,如金属中含建(Si),则在金属和FeO之间形成较脆的FeSiO,(SiO2+2FeO=FeSO,),使附着力降低,此外氧化铁皮附着力与其硬度有关如Fe2O,的硬度几乎为FeO的两倍,而FeO4的破坏应力为FeO的一百倍。这也是FeO所以易于除掉的因素之一。氧化铁皮附着力越小。


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