汪家铭
在化工生产中，废热锅炉不仅是废热回收的主要设备，而且还是一种不可缺少的工艺换热设备，在整个生产流程中起着十分重要的作用。通常废热锅炉迎气侧工艺条件较为恶劣，特别是在化工生产过程中的反应气体有很多是属于颗粒气体、粘结气体、粉尘气体，含有粉尘、杂质、炭黑、矿尘等，对废热锅炉炉管的冲刷磨损尤为突出。如某硫酸厂沸腾炉内废热锅炉，炉管为φ60mmx8mm，运行仅10个月，所有炉管下部弯头的迎气面被严重冲刷磨损减薄4mm左右，随时有发生爆管的可能，对整个生产装置的安全运行造成重大威胁。
对废锅炉管的防冲刷磨损曾采取过多种措施，如在炉管外表面热喷涂硬质合金防磨层或采用不锈钢弧形盖板焊接遮蔽炉管迎气面，不但费用很高，实际使用效果却不太理想，仍要每年大修更换一次炉管。在生产实践中，受不锈钢盖板的启发，对防磨片的形状和安装方法进行了改进。通过在炉管迎气面的外壁上焊接若干半圆形防磨片，建立起了层流层，使工业气体中熔融态的铅、锌等低熔点金属及矿尘混合物在炉管外壁粘结形成一层厚达数毫米的壳状新生防磨层，并在两块防磨片之间构成的层流层的保护下，与工艺气体中的矿尘不断形成新的动态平衡，正是依靠这层新生的防磨层，实现了对炉管外壁的保护作用，使其冲刷磨损无法进行，从而有效地提高了炉管的使用寿命。从传热的效率来看，半圆形防磨片仅焊接于炉管下部迎气面一侧，经过防磨处理的炉管管段占整个炉管外表面的比例不大，且形成的新生防磨层厚度不会超过半圆形防磨片的径向尺寸。同时，由于这层主要是由铅、锌等低熔点金属和矿尘形成的壳层，相当于热喷涂了一层粘附于炉管外壁本身又具有一定传热能力的保护层，应该说采用该方法对废热锅炉的热效率影响有限。该技术结构简单、维修方便、安全可靠，有效地解决了废热锅炉炉管的冲刷磨损问题。
采用的半圆形防磨片可根据不同的炉管决定其厚度和加工尺寸，如图1所示的φ60mm×8mm炉管，可采用厚度为5mm的Q235AF钢板加工成内径62mm，外径90mm的带孔圆板，然后将其对半剖成2个半圆片。再将一定数量的半圆片分别焊接在炉管迎气面管侧上，如图1所示。每个半圆片的纵向间距为25～30mm。
通过采用该技术后，经过生产实际表明，取得了良好的效果。如对于硫酸生产沸腾炉中压锅炉的炉管，原来每年大修均需更换一次，而现在使用5～6年才更换，节省了大量的设备维修费用，对整个生产装置的安稳长满优运行起到了重要的作用。