一种耐高温浓硫酸双相合金及其分酸器制造技术

一种耐高温浓硫酸双相合金及其分酸器，属于铸造技术领域。先将低碳废钢、不锈钢废料、微碳铬铁、氮化铬铁、钼铁、镍板、电解铜块在电炉内混合加热熔化，钢水熔化后，升温至1573

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温浓硫酸双相合金及其分酸器


[0001]本专利技术公开了双相合金及其分酸器，特别涉及一种耐高温浓硫酸双相合金及其分酸器，属于铸造


技术介绍

[0002]浓硫酸分酸器是硫酸生产中至关重要的设备之一，分酸器是干燥塔和吸收塔内重要组件，其分酸效果直接影响到干燥、吸收的效率。分酸器按分酸类型可分为管式分酸器、管槽式分酸器和蝶式分酸器，其中以管式分酸器因安装方便，已获得广泛应用。制作分酸器材质通常为奥氏体不锈钢、合金铸铁或耐蚀镍基合金，上述材质都具有较好的耐高温浓硫酸腐蚀和冲刷性能。但是，在铜冶炼烟气制酸系统中，因为氟和氯是铜精矿的伴生物，在火法冶炼流程中，大部分氟和氯或以固体粉尘状态，或以气态挥发形式进入工艺烟气中，在制酸净化工序，大部分氟和氯，被稀酸捕集进入污酸中，少部分氟和氯随烟气进入干燥和吸收工序，被浓硫酸捕集。常用的奥氏体不锈钢、合金铸铁或耐蚀镍基合金，对氟、氯离子的耐蚀性较弱，已成为分酸器腐蚀的重要原因。
[0003]为了提高分酸器的耐浓硫酸腐蚀能力，中国专利技术专利CN107312937A公开了一种耐高温浓硫酸用高硅不锈钢制造方法及其设备，首先，设计钢锭的化学成分组成，通过中频感应炉初炼+氩氧脱碳炉精炼工艺冶炼圆形电极；通过电渣重熔(ESR)工艺冶炼钢锭，保证高硅不锈钢处于稳定的奥氏体区，减少钢锭中的δ铁素体含量，获得均匀的奥氏体组织；各元素组成及质量百分比含量为：C≤0.03；Si：5.2
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5.8；Mn≤1.0；P≤0.025；S≤0.01；Cr：17.5
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18.5；Ni：21
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22；Mo：0.5
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1.3；Cu：2.0
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2.5；Al：≤0.05；Ce:≤0.05；Nb：0.02
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0.05；O：≤0.006；N：≤0.01；其余为不可避免的杂质和Fe；另外，通过中频感应炉初炼+氩氧脱碳炉精炼工艺冶炼圆形电极；所述电极的元素组成及重量百分比为：C≤0.03；Si：5.8
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6.0；Mn≤1.0；P≤0.025；S≤0.01；Cr：17.5
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18.5；Ni：21
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22；Mo：0.5
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1.3；Cu：2.0
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2.5；Al：0.04
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0.06；Ce≤0.05；Nb：0.02
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0.05；O：≤0.006；N：≤0.01；其余为不可避免的杂质和Fe；电极的直径d与钢锭的直径D的比值为0.7
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0.8；。用于所述耐高温浓硫酸用高硅不锈钢制造方法的设备，包括电极和液态渣池；在液态渣池上方设有保护罩，所述保护罩设有内腔，内腔中设有电极；保护罩底部设有惰性气体的内壁出气孔，侧面下方设有惰性气体的主进气孔，侧面上方设有惰性气体的主进气孔。该专利技术该方法和设备所制备的高硅不锈钢，在高温环境下，耐浓硫酸腐蚀性强，在150℃的98％浓度的H2SO4溶液中，本专利技术的腐蚀速率为小于0.08mm/年。中国专利技术专利CN106756559A还公开了一种耐浓硫酸腐蚀用高硅奥氏体不锈钢及其制备方法，能耐浓硫酸腐蚀，具有良好的机械性能和焊接性能，可用于生产浓硫酸所用的设备及管道。该不锈钢按照重量百分比组成如下：Cr：13
‑
15％，Ni：13
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17％，Si：5.5
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6.5％，C：＜0.03％，Mn：＜2％，Al：≤0.30％，N：＜0.1％，P：＜0.04％，S：＜0.02％，Mo：0.75
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1.5％，Cu：0.75
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1.5％，W：0.5
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1％，Sn：0.5
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1％，Sb≤0.15％，其他微量元素：0.005
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0.01％，余量为Fe。该制备方法采用Consteel电炉加中频炉冶炼母液
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AOD
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LF
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铸造
→
电渣重熔的生产工艺。中国专利技术专利CN113201697A还公开了一种具有优良热加工性能的耐高温浓硫酸腐蚀
奥氏体不锈钢及其热穿孔方法，属于奥氏体不锈钢
该不锈钢成分(质量百分比)：C：0.015
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0.030％；Cr：14.00
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16.00％；Ni：15.00
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17.00％；Si：4.00
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6.00％；V：0.10
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0.20％；稀土Ce：0.003
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0.03％；Mn：0.50
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1.50％；Mo：0.50
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2.00％；Al＜0.10％；N＜0.02％；Cu：0.50
‑
1.50％；Fe余量。该专利技术的高硅奥氏体不锈钢具有优异的抗热加工裂纹性能、优良的耐高温浓硫酸腐蚀性能，锻材可直接进行热穿孔加工，在材料成材率、成本控制方面具有明显的优势。但是，上述专利技术材料尽管耐蚀性较好，但需要经过电渣重熔工艺或锻造加工工艺生产，能耗高，生产周期长，材料制造成本高。
[0004]中国专利技术专利CN101984125A公开了一种耐220℃浓硫酸腐蚀的合金材料及其制备方法。该专利技术的合金材料含有下列成分(以重量单位计)：C0.03～0.08％、Si1.5～2.5％、Cu2.0％～3.0％、Mo2.0～2.5％、Mn1.0～1.5％、Cr30～33％、Ni19～22％、N0.08～0.15％、Nb0.5～1.0％、余量为纯铁，并且P≤0.04％，S≤0.03％。该合金材料具有较高的高温强度和组织稳定性，尤其在高温条件下具有良好的抗氧化性和耐晶间腐蚀能力，并具有良好的机械性能和耐高温、耐腐蚀、耐冲刷性能。中国专利技术专利CN102021487A还公开了一种耐高温耐腐蚀浓硫酸用不锈钢，其各成分的重量百分比如下：碳：0.001－0.03％；硅：5－12.8％；锰：0.001％－0.06％；硫：0.001％－0.03％；磷：0.001％－0.03％；铬：9－13％；镍：14.5％－18％；钼：1－2％；铜：0.5－1.5％；微量元素：0.04－0.07％，余量为所述的铁，本专利技术具有成本低、抗高温浓硫酸性能、冷热加工性能。中国专利技术专利CN1570183A还公开了一种耐高温耐腐蚀浓硫酸用不锈钢，所述的不锈钢中含有铁元素及适量的微量元素，其特征在于：在所述的不锈钢中还含有碳元素，硅元素，锰元素，硫元素，磷元素，铬元素，镍元素，钼元素，铜元素，其中，各成分的重量百分比如下：碳：0.001－0.03％；硅：5－9％；锰：0.001－0.6％；硫：0.001－0.03％；磷：0.001－0.03％；铬：9－13％；镍：14.5－18％；钼：1－2％；铜：0.5－1.5％；微量元素：0.04－0.07％，余量为所述的铁。中国专利技术专利CN86106705A还公开了镍基耐腐蚀耐磨合金，适合用于制造耐硫酸腐蚀、耐磨的设备和零件。该合金本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐高温浓硫酸双相合金，其特征在于，具体制备工艺步骤如下：
①
先将低碳废钢、不锈钢废料、微碳铬铁、氮化铬铁、钼铁、镍板、电解铜块在电炉内混合加热熔化，钢水熔化后，升温至1573
‑
1596℃，依次加入硅铁、电解锰和硼铁，并将炉内钢水的化学组成及质量分数控制在：0.05
‑
0.15％C,6.62
‑
6.77％Si,30.40
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30.91％Cr,5.42
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5.65％Ni,5.93
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6.08％Mn,0.23
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0.28％N,0.94
‑
1.15％Mo,4.26
‑
4.41％Cu,0.003
‑
0.006％B,<0.03％P,<0.02％S,余量为Fe及不可避免的杂质；继续升温至1658
‑
1675℃，加入占炉内钢水质量分数0.22
‑
0.25％的纯铝，然后出炉到钢包；钢包内预先加入了颗粒尺寸3
‑
6mm，并经450
‑
500℃预热2
‑
3小时的多元合金复合变质剂；多元合金复合变质剂的化学组成及其质量分数为：5.61
‑
5.94％Y,4.65
‑
4.82％Ca,3.07
‑
3.29％Mg,5.64
‑
5.80％K,4.17
‑
4.36％Ti,8.07
‑
8.33％Ba,12.71
‑
12.96％Al,33.52
‑
34.25％Si,余量为Fe及不可避免的杂质；多元合金复合变质剂的加入量占进入钢包内钢水质量分数的3.2
‑
3.5％；
②...

【专利技术属性】
技术研发人员：李家荣，
申请(专利权)人：云南化铸科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：