Reaktionen und Korrosion im System Rauchgase, Flugasche und metallische Rohrwerkstoffe

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Schadensfalluntersuchungen von Verdampferwänden und Überhitzerrohren aus Müllkraftwerken haben gezeigt, dass eine wesentliche Schadensursache der Angriff eutektischer chloridischer (z. B. KCl-ZnCl2) und sulfatischer Salzschmelzen (Ca-K-Na-Pb-ZnSO4) ist. Anschliessende systematische Laboruntersuchungen mit Werkstoffen auf Eisen- und Nickelbasis bei Gegenwart synthetischer Salzschmelzen und komplexer Gasatmosphären (N2-O2-H2O- HCl-SO2) haben zu einem grundlegenden Verständnis der Korrosionsmechanismen sowie der Einflussparameter Gasphase und Werkstoffzusammensetzung geführt. Die Korrosionsabfolge bei Gegenwart geschmolzener Chloride und Sulfate besteht aus Metallauflösung an der Phasengrenze Metall/Schmelze, Transport gelöster Spezies im Schmelzfilm und Wiederausscheidung an der Phasengrenze Schmelze/Gasphase. Diese Abfolge wird durch die umgebende Gasatmosphäre stark beeinflusst, so beschleunigt z. B. HCl und H2O die Korrosion unter Chlorid- und Sulfatschmelzen aufgrund des erhöhten Angebots löslicher Oxidationsmittel, SO2- Zusätze bewirken bei Gegenwart geschmolzener Sulfate völlig andere Reaktionsprodukte. Die Untersuchungen haben gezeigt, das hohe Nickelgehalte gegenüber chloridinduzierter- und hohe Chromgehalte gegenüber sulfatinduzierter Schmelzkorrosion am günstigsten sind.