Resistenza a corrosione ad alta temperatura di acciai al carbonio in presenza di sali fusi di vanadio

Abstract

Il vanadio è presente in natura sotto numerose forme, sia nelle rocce ignee sia nei combustibili liquidi
(petrolio); è sicuramente litofilico, cioè presente sotto forma di ossido, e si trova nella litosfera ossifilica
superiore. Il vanadio si trova anche nella biosfera, nel sangue di alcuni molluschi, ed è strettamente
associato alla materia organica nei carboni sedimentari e nei petroli grezzi.
In base alla provenienza del petrolio e alla sua lavorazione (1) avremo varie composizioni e varie
concentrazioni. Il vanadio è principalmente presente sotto forma di porfirina, formata da quattro anelli
pirrolici che inizialmente chelano un atomo di nichel; in seguito alle alte temperature esso viene
sostituito da un atomo di vanadio (2). In base alla concentrazione di questi sali si possono classificare
vari petroli; infatti i petroli grezzi originari delle fonti rocciose contengono un rapporto di Ni/V che
rispecchia quello presente nella materia organica originaria. Invece grezzi ad alto contenuto paraffinico
hanno bassa densità e basso contenuto di resina e di asfaltene e contengono solo tracce di porfirina e
quindi vanadio (3-5). A seguito del processo di combustione questi sali si trasformano in ossidi a varia
stechiometria, che possono formare tra loro miscele eutettiche bassofondenti in grado di creare
all’interno della camera di combustione condizioni particolarmente aggressive. I sali presi in
considerazione nell’ambito di questo lavoro sono stati V2O5, NaVO3, una miscela 2NaVO3-5V2O5 (NV3)
e una miscela 10NaVO3-7V2O5 (NV6), entrambe di composizione eutettica.