[摘 要]冶金設備的金屬腐蝕一直是冶金企業(yè)所面臨的嚴重問題，在這個備受關注的問題面前，如何采取有效地措施來防止設備腐蝕成了冶金行業(yè)至關重要的任務。本文從結構材料自身防腐、材料表面襯涂防腐層、電化學防腐三個方面來討論冶金設備的防腐問題。

[關鍵詞]冶金設備 防腐材料 防腐方法

中圖分類號：TD327.2 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）13-0038-01

在濕法冶金行業(yè)里，各類設備在生產(chǎn)運行過程中，不同程度地受到各類酸、堿、鹽、金屬、大氣、水等各種氣相、液相、固相介質的作用而產(chǎn)生腐蝕，特別是在濕法冶金企業(yè)生產(chǎn)過程中，腐蝕更是無時無處不在。因此，加強設備設施的防腐蝕管理，對濕法冶金企業(yè)及工業(yè)化生產(chǎn)有著很大的意義。

為防止冶金設備的腐蝕，首先應考慮設備所處的工作環(huán)境和條件，從設備選材（結構材料自身防腐）、材料表面襯涂防腐層、電化學防腐等多方面采取措。

設備防腐方法一 —— 結構材料自身防腐

結構材料自身防腐是設備防腐蝕的首要考慮手段，可使設備制作簡化，無須單獨進行防腐處理。 非金屬耐腐材料因性脆（無機）或強度低（有機），僅用作部分非反應器類設備的結構材料。反應器類設備一般都用金屬材料作為結構材料。1、結構材料選擇的依據(jù)：（1）根據(jù)金屬（合金）-腐蝕介質組合選擇結構材料，例如：鋼——濃硫酸，鋁——非污染大氣，鉛——稀硫酸，鈦——熱的強氧化性溶液等。（2）根據(jù)材料-環(huán)境體系選用設備結構材料，例如：在還原性環(huán)境中選用鎳、銅及其合金,對氧化性環(huán)境，采用含鉻的合金,在氧化性極強的環(huán)境中宜選用鈦及鈦合金。2、選擇時應遵循的原則：考慮腐蝕介質的性質、溫度和壓力,考慮設備的類型、結構：考慮對產(chǎn)品質量的要求,材料價格及來源等。選材時應立足國內(nèi)資源，應大力推廣耐腐蝕鑄鐵、低合金鋼及無鉻鎳不銹鋼的應用。高鉻鎳不銹鋼盡可能少用。我國國內(nèi)鈦資源豐富，在鈦材質量、價格均佳的前提下應提倡使用。

設備防腐方法二 —— 材料表面襯涂防腐層

在金屬結構材料表面襯、涂、鍍防腐層，使金屬設備與腐蝕介質隔開，是防止金屬腐蝕的常用措施之一。采用機械或物理的方法將防腐層貼附于被保護設備的表面上。防腐層耐腐蝕材料分金屬和非金屬覆蓋層。1、金屬覆蓋層：低熔點金屬在鋼表面熱鍍，如鍍鋅、鍍鉛,零部件表面滲鍍，如滲鋁、滲鉻,電鍍，如鍍金、銀、銅、鎳、鉻,噴鍍,化學鍍等。使耐腐蝕層牢固附著在主體金屬表面上，保護主體設備免遭腐蝕破壞。金屬涂層的方法有：（1）、電化學方法：利用電極反應，在工件表面形成鍍層。主要的方法：①電鍍：在電解質溶液中，工件為陰極，在外電流作用下，使其表面形成鍍層的過程，稱為電鍍。鍍層可為金屬、合金、半導體或含各類固體微粒，如鍍銅、鍍鎳等。②氧化：在電解質溶液中，工件為陽極，在外電流作用下，使其表面形成氧化膜層的過程，稱為陽極氧化，如鋁合金的陽極氧化。（2）、化學方法：這種方法是無電流作用，利用化學物質相互作用，在工件表面形成鍍覆層。主要是：①化學轉化膜處理在電解質溶液中，金屬工件在無外電流作用，由溶液中化學物質與工件相互作用從而在其表面形成鍍層的過程，稱為化學轉化膜處理。如金屬表面的發(fā)藍、磷化、鈍化、鉻鹽處理等。②化學鍍在電解質溶液中，工件表面經(jīng)催化處理，無外電流作用，在溶液中由于化學物質的還原作用，將某些物質沉積于工件表面而形成鍍層的過程，稱為化學鍍，如化學鍍鎳、化學鍍銅等。（3）、熱加工方法：在高溫條件下令材料熔融或熱擴散，在工件表面形成涂層。主要方法是：①熱浸鍍：金屬工件放入熔融金屬中，令其表面形成涂層的過程，稱為熱浸鍍，如熱鍍鋅、熱鍍鋁等。②熱噴涂：將熔融金屬霧化，噴涂于工件表面，形成涂層的過程，稱為熱噴涂，如熱噴涂鋅、熱噴涂鋁等。③熱燙印：將金屬箔加溫、加壓覆蓋于工件表面上，形成涂覆層的過程，稱為熱燙印，如熱燙印鋁箔等。④化學熱處理：工件與化學物質接觸、加熱，在高溫態(tài)下令某種元素進入工件表面的過程，稱為化學熱處理，如滲氮、滲碳等。⑤堆焊：以焊接方式，令熔敷金屬堆集于工件表面而形成焊層的過程，稱為堆焊，如堆焊耐磨合金等。（4）、真空法：在高真空狀態(tài)下令材料氣化或離子化沉積于工件表面而形成鍍層的過程。主要是：①物理氣相沉積：在真空條件下，將金屬氣化成原子或分子，或者使其離子化成離子，直接沉積到工件表面，形成涂層的過程，稱為物理氣相沉積，其沉積粒子束來源于非化學因素，如蒸發(fā)鍍、濺射鍍、離子鍍等。②離子注入：高電壓下將不同離子注入工件表面令其表面改性的過程，稱為離子注入，如注硼等。③化學氣相沉積：低壓（有時也在常壓）下，氣態(tài)物質在工件表面因化學反應而生成固態(tài)沉積層的過程，稱為化學氣相鍍，如氣相沉積氧化硅、氮化硅等。（5）、其它方法：主要是機械的、化學的、電化學的、物理的方法。其中的主要方法是：①涂裝：閑噴涂或刷涂方法，將涂料（有機或無機）涂覆于工件表面而形成涂層的過程，稱為涂裝，如噴漆、刷漆等。②沖擊鍍：用機械沖擊作用在工件表面形成涂覆層的過程，稱為沖擊鍍，如沖擊鍍鋅等。③激光面表處理：用激光對工件表面照射，令其結構改變的過程，稱為激光表面處理，如激光淬火、激光重熔等。④超硬膜技術：以物理或化學方法在工件表面制備超硬膜的技術，稱為超硬膜技術。如金剛石薄膜，立方氮化硼薄膜等。⑤電泳及靜電噴涂：工件作為一個電極放入導電的水溶性或水乳化的涂料中，與涂料中另一電極構成電解電路。在電場作用下，涂料溶液中已離解成帶電的樹脂離子，陽離子向陰極移動，陰離子向陽極移動。這些帶電荷的樹脂離子，連同被吸附的顏料粒子一起電泳到工件表面，形成涂層，這一過程稱為電泳。在直流高電壓電場作用，霧化的帶負電的油漆粒子定向飛往接正電的工件上，從而獲得漆膜的過程，稱為靜噴涂。2、非金屬覆蓋層：非金屬覆蓋層具有優(yōu)良的防腐蝕能力，在冶煉設備的防腐中占有重要的地位。非金屬涂層應滿足的條件：非金屬涂層材料在腐蝕介質中非常穩(wěn)定,涂層應完整無孔，不能透過介質,涂層與主體金屬應粘結牢固，具有一定的機械強度和適當?shù)挠捕扰c彈性。非金屬襯里保護是應用最廣和最重要的防腐方法。襯里材料包括塑料板（硬、軟聚氯乙烯，聚四氟乙烯）、橡膠板、瓷板（磚）、陶板、石墨板、玻璃鋼等。

設備防腐方法三——電化學防腐

電化學防腐是根據(jù)金屬電化學腐蝕機理發(fā)展起來的一類防止金屬腐蝕的方法，可分為陰極保護和陽極保護兩種。陰極保護是利用外接電源或活潑金屬，往金屬設備上輸送電子，使腐蝕電池的陽極轉變?yōu)殛帢O或陰、陽極電位差為零,陰極保護可以用來防止各種水溶液及土壤對鋼、鐵、鉛與黃銅等金屬的腐蝕，防止各種不銹鋼或鋁等可鈍化金屬的點腐蝕，防止黃銅、低碳鋼的應力腐蝕開裂，防止金屬的交變應力腐蝕。陽極保護是利用外電源使金屬設備變?yōu)殛枠O，金屬表面形成耐腐蝕薄膜而鈍化，降低腐蝕速度：陽極保護可以用來保護陽極化后容易鈍化的金屬和合金（碳鋼和不銹鋼），但不能保護鋅、鎂、隔、銀、銅或銅基合金。

冶金設備防腐沒有一種萬能的方法。為防止設備腐蝕，可采用多種措施，綜合考慮設備選材、結構設計及設備所處的工作環(huán)境等各方面的因素，合理利用上述三種設備防腐方法，尋求最佳的防腐措施！

參考文獻

[1] 《濕法冶金設備》 唐謨堂 主編 中南大學出版社