Alkali-Korrosion

In vielen Zementwerken sowie petrochemischen Anlagen und Verbrennungsanlagen kann Alkali-Korrosion ein wesentlicher Faktor des Verschleißes der feuerfesten Auskleidung sein. Das Feuerfestmaterial kann mit Natriumoxid (Na₂O) und Kaliumoxid (K₂O) reagieren, so dass sich Alkali-Aluminiumsilikate bilden. Die Alkalien liegen gasförmig in Form von Sulfaten und Chloriden vor. Wenn sie in die Feuerfestauskleidung infiltrieren, reagieren sie mit der Matrix und den Aggregaten und bilden – mit Tonerde und Kieselsäure – neue Mineralphasen mit sehr niedrigen Schmelzpunkten. Diese Reaktion ist mit einer Volumendehnung verbunden, die zu Abplatzungen und der Zerstörung der Auskleidung führen kann.

Gießmasse mit geringer Alkalibeständigkeit

Gießmasse mit guter Alkalibeständigkeit

Permeabilität der Matrix begrenzt Korrosion

Zementarme Gießmassen (LCC) und ultrazementarme Gießmassen (ULCC) weisen eine geringere Durchlässigkeit und höhere Beständigkeit gegen Alkalikorrosion auf, wenn sie mit den Zusätzen Siliziumkarbid (SiC) und Zirkon (ZrSiO₄) angereichert sind. Wir bieten ein umfassendes Sortiment an solchen Produkten an, die unter hoch belasteten Bedingungen eingesetzt werden können. Darüber hinaus haben wir eine besondere Palette an zusatzfreien Produkten entwickelt, die jedoch auf einer alkalibeständigen Matrix aufgebaut sind.

Matrix konventionelle Gießmasse

Zementarme Matrix

Ultrazementarme Matrix

Produkte, die die Korrosion verringern oder begrenzen

Siliziumkarbid-Zusätze stellen eine wirksame Lösung dar. Bei Betriebstemperatur entstehen durch Zersetzung und Oxidation bestimmte Glasphasen - die Permeabilität wird geblockt und es entstehen neue Phasen mit Alkalien, ohne zerstörerisches Wachstum. Das heißseitige Feuerfestmaterial platzt nicht oder kaum ab, und es dringen weniger Alkalien ein. Für Verbrennungsanlagen und Kessel weisen Stampf- und Flickmassen auf Basis Siliziumkarbid (aus unseren Produktreihen CALDE™ RAM bzw. CALDE™ PATCH) eine sehr gute Beständigkeit gegen Alkalikorrosion auf. Die Alkalien können zwar in die Oberfläche infiltrieren, bilden jedoch keine neuen Verbindungen aus, die mit einer Volumendehnung verbunden wären.

Zirkon-Zusätze stellen eine weitere wirksame Lösung dar. Bei Betriebstemperatur reagieren sie mit den Alkalien und bilden eine Glasphase, welche die Auskleidung schützt. Bestimmte Kombinationen aus den o.g. Systemen bieten außergewöhnliche Beständigkeit für verschärfte Bedingungen. Auch die Stampf- und Flickmassen auf Basis Siliziumkarbid weisen eine gute Beständigkeit gegen Alkalikorrosion auf. Die Alkalien können zwar wiederum in die Oberfläche infiltrieren, bilden jedoch keine neuen Verbindungen aus, die mit einer Volumendehnung verbunden wären.

Für Anlagen mit sehr hoher Betriebstemperatur, die einer Korrosion durch geschmolzene Asche ausgesetzt sind, hat Calderys spezielle Produkte zur Auskleidung von Plasmabrenner-Drehrohröfen und einigen Verbrennungsanlagen von Krankenhäusern entwickelt.