Einflüsse von Silicium und Kohlenstoff auf die Sulfidierung von Eisen

Der korrosive Angriff durch H 2 S auf Stähle unter FeS‐Bildung behindert den Einsatz von Wärmetauschern in Verfahren, bei denen sulfidierende Gasgemische bei niedrigem Sauerstoffdruck auftreten. Es sollten Mittel und Wege geprüft werden, das FeS‐Wachstum zu hemmen. Thermogravimetrische Versuche in H 2 H 2 S bei 400 °C zeigten, daß während der ersten 100 h der Sulfidierung von Eisen ein Übergang von der „linearen” durch die Phasengrenzreaktion H 2 S S (im FeS) + H 2 bestimmten Kinetik zur durch Diffusion im Korrosionsprodukt kontrollierten parabolischen Kinetik erfolgt, wobei die lineare Zunderkonstante mit der Zeit und zunehmender Schwefelaktivität an der FeS‐Oberfläche abnimmt (k 1 ˜ 1/a s ). Bei der Sulfidierung von Fe‐6%Si wird eine innere Fe 3 Si‐Schicht gebildet. Hierdurch wird die Sulfidierung gehemmt, und es ist langzeitig (100 h) die langsame Phasengrenzreaktion bei hoher Schwefelaktivität an der FeS‐Oberfläche geschwindigkeitsbestimmend. Kohlenstoffabscheidungen, die in aufkohlenden Atmosphären (a c 1) auf der Eisenoberfläche erzeugt wurden, wirken sich dagegen nur wenig hemmend auf die Sulfidierung aus. Nur eine Graphitisierung der Eisenoberfläche bei 700 °C nach vorheriger Kohlenstoffsättigung bei 1000 °C in H 2 CH 4 hat eine anfänglich hemmende Wirkung. Hiermit wurden Möglichkeiten der Hemmung der H 2 S‐Korrosion durch Si oder C aufgezeigt, die allerdings begrenzt sind.