某企業(yè)載體焙燒單元使用回轉(zhuǎn)式高溫焙燒爐，爐筒周長(zhǎng)約6米，長(zhǎng)度約20米。爐筒材質(zhì)為日本進(jìn)口的INCONEL 600鎳基高溫合金焊接而成，爐內(nèi)抄料板材質(zhì)為310S超級(jí)奧氏體不銹鋼。焙燒爐工藝溫度約為700~900℃。生產(chǎn)工況環(huán)境涉及氧化鋁、硫（硫酸根、硫離子、二氧化硫）、磷酸根（偶爾）、硝酸（助劑）和水蒸汽等。在高溫酸性硫環(huán)境下設(shè)備運(yùn)行12個(gè)月，預(yù)焙燒段爐筒筒節(jié)離進(jìn)料端1~1.5米處（長(zhǎng)度約3米）腐蝕減薄嚴(yán)重，抄料板沿焊縫腐蝕開裂并頻繁掉落。在設(shè)備運(yùn)行18個(gè)月時(shí)，預(yù)焙燒段爐筒筒節(jié)發(fā)生本體脆裂，筒節(jié)外壁可見之字形裂紋，見下圖所示。該事故導(dǎo)致非計(jì)劃停工，僅更換爐筒段一次直接費(fèi)用就三百多萬元，考慮到爐筒斷裂導(dǎo)致停產(chǎn)的間接損失更是不可設(shè)想。

高溫硫腐蝕主要發(fā)生在焙燒爐筒的內(nèi)部，當(dāng)硫化物在高溫下與爐筒材料（如不銹鋼、合金鋼等）接觸時(shí)，會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成硫化物膜。這種膜在應(yīng)力作用下容易破裂，導(dǎo)致腐蝕介質(zhì)直接接觸到新鮮的金屬表面，從而加速了腐蝕過程。隨著時(shí)間的推移，爐筒壁厚會(huì)逐漸減薄，嚴(yán)重影響其結(jié)構(gòu)完整性和使用壽命。

高溫焙燒爐內(nèi)部存在高溫?zé)煔猓@些煙氣中含有大量的腐蝕性物質(zhì)，如氧氣、氮氧化物、硫氧化、磷氧化物等。在高溫條件下，這些腐蝕性物質(zhì)與爐筒金屬壁面發(fā)生復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致爐筒表面逐漸被腐蝕。

高溫條件下物料中存在的酸性介質(zhì)，特別硫（硫酸根、硫離子、二氧化硫）、磷酸、硝酸等腐蝕性介質(zhì)。對(duì)于某些不銹鋼材料，雖然在一定溫度下具有一定的耐腐蝕性，但在長(zhǎng)期高溫酸性條件下仍可能發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕，腐蝕速率隨溫度上升而顯著增加。

煙氣中的微量水蒸氣與H2S結(jié)合生成酸，當(dāng)爐筒表面的溫度低于露點(diǎn)溫度時(shí)，H2S的飽和蒸汽會(huì)凝聚成液體并吸附于爐筒表面，導(dǎo)致爐筒表面嚴(yán)重腐蝕。

載體焙燒過程中，硫化物的存在無法避免。當(dāng)硫化物在高溫高應(yīng)力環(huán)境下與爐體材料接觸時(shí)，就可能引發(fā)應(yīng)力腐蝕。這種腐蝕通常發(fā)生在爐體的焊縫位置以及各部件的連接處，譬如材質(zhì)為310S抄料板的焊縫。

選擇更耐腐蝕的材料，如Inconel 625合金材料、哈氏合金C276材料、鈦合金材料等。材料升級(jí)必然會(huì)帶來企業(yè)設(shè)備成本顯著增加，需綜合考慮材質(zhì)升級(jí)的性價(jià)比。

通過選擇合適的焊條和焊接工藝優(yōu)化，可以減少焊縫發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂的幾率。選用合適焊條并嚴(yán)格控制焊接電流和焊接速度；首道焊接氬弧焊打底，每道約3mm厚；焊接溫度不要超過100℃，盡量減少焊接應(yīng)力集中及焊縫材質(zhì)發(fā)生改變。

采用無機(jī)陶瓷涂料層或高性能耐蝕陶瓷合金復(fù)合涂層對(duì)爐筒表面進(jìn)行防腐處理，降低露點(diǎn)腐蝕的速度。

通過控制焙燒過程中的溫度和氣氛，減少硫化物的生成和積聚，從而降低應(yīng)力腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)。

通過加強(qiáng)煙氣管理，降低煙氣中腐蝕性物質(zhì)，如氧氣、氮氧化物、硫氧化、磷氧化物等的含量，減少煙氣在預(yù)焙燒段的停留時(shí)間，從而減輕露點(diǎn)腐蝕和高溫?zé)煔飧g。

定期對(duì)爐筒的腐蝕情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)和評(píng)估，通過人工檢測(cè)、超聲測(cè)厚等手段，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理潛在的腐蝕問題。

化工生產(chǎn)過程中載體焙燒爐的腐蝕失效是一個(gè)復(fù)雜的過程，涉及多種腐蝕機(jī)理的共同作用。通過選擇更耐腐蝕的材料、加強(qiáng)焊后熱處理、表面防腐處理、加強(qiáng)工藝管理和煙氣管理、定期監(jiān)測(cè)與評(píng)估、加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù)和檢修等措施，可以有效預(yù)防和減少爐筒腐蝕失效的發(fā)生，確保化工生產(chǎn)生產(chǎn)裝置的安全穩(wěn)定運(yùn)行。