天然气焚烧或者液化石油气焚烧设备烟囱或烟道用耐蚀钢制造技术

技术编号:5978623 阅读:188 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种天然气焚烧或者液化石油气焚烧设备的烟囱或烟道用耐蚀钢,其钢组成含有C:0.005%以上0.030%以下、Si:0.18%以上0.50%以下、Mn:1.50%以上且小于3.00%、P:0.030%以下、S:0.0050%以下、Cr:4.0%以上9.0%以下、Al:0.20%以上1.50%以下、N:0.020%以下,能够防止由点蚀等的局部腐蚀进展所导致的穿孔和锈飞散。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在天然气焚烧或者液化石油气焚烧设备中要求耐蚀性特别是要求耐 生锈性、锈的粘附性和耐局部腐蚀性的烟囱或烟道用的耐蚀钢。
技术介绍
一般地对于火力发电站、垃圾处理厂、大厦和车站建筑物等的烟囱和/或烟道而 言,由锅炉产生的燃烧排气通过脱硫装置、脱硝装置、电集尘机、空气预热器、烟道等的设备 到达烟囱而被排放到大气中。近年来一般采用天然气焚烧或者液化石油气焚烧的设备,烟囱或烟道用结构材料 一般为经耐热涂装的普通钢或混凝土制等。可是,当为混凝土制时,施工时或修补时的现场 作业期间变长,产生对周边环境的大气污染问题。在这样的状况下,研究了向可缩短在现场的施工和修补期间的钢制烟囱的转换。 另一方面,当为经耐热涂装的普通钢时,由于在烟囱内部的涂漆的劣化和普通钢的生锈,剥 离了的涂漆和剥离了的锈向周边环境的飞散成为问题。对于该飞散问题的解决,以往长期地集中了来自产业界的强烈要求(Long-felt need),但还没有找到成本合算、满足产业界的解决手段。另外,对烟囱或烟道用结构材料,在加工成烟囱等时,同时要求将即使在6mm板 厚下进行180°弯曲试验也不产生冷加工裂纹作为一项指标的优异的可冷加工性。在这样的状况下,曾提出了如以下所示的从材料放面提高耐蚀性的方案。专利文献1公开了一种不锈钢,其钢材的成分组成包含C:0. 045%以下、Si 0. 01 0. 5%,Mn 0. 5 2. 0%,P :0. 03% 以下、S :0. 003% 以下、N :0. 020% 以下、Cr 11 12. 5%, Ni 0. 01 2. 0%和Cu :0. 05 2. 0%,在由清洁处理结构用烟囱产生的SOx、NOx 等的腐蚀环境下发挥优异的耐蚀性。专利文献2公开了一种具有SS400钢的10倍以上的耐蚀性,基本没有锈的生成, 并且焊接性良好的奥氏体不锈钢。专利文献3公开了一种烟囱或烟道用钢,其钢材的成分组成包含C 0. 04 0. 15%, Si 0. 05 1. 0%,Mn :0. 2 1. 7%, Cr 大于 6%且小于 11%、A1 :0. 07% 以下。专利文献4公开了一种烟囱或烟道用钢,其以5% Cr钢为基础,通过将作为杂质的 S降低为0. 010%以下,而且添加0. 005 0. 05%的范围的Ti,而且单独添加1. 0 2. 5% 的范围的Ni、或者将0. 10 1. 0%的范围的Ni与微量的Cu或Mo复合添加,使耐点蚀性和 耐局部腐蚀性以及锈的粘附性飞跃性地提高。专利文献5公开了一种将化学成分控制为Cr :0. 4 6%、Cu :0. 1 1%、Al 0. 005 0. 的在含有二氧化碳气的冷凝水环境下的耐蚀性优异的钢材。以LNG为燃料 的发电用设备的烟道、烟囱内,处于湿润和干燥反复、风速大的排气流动的环境下,因此钢 材生成的锈层容易剥落。因此,在该文献中,将防锈效果低,而且剥落的粉状或薄皮状的氢 氧化铁等从烟囱飞散到外部,损害环境的问题作为应解决的问题而提出了专利技术。专利文献6公开了一种汽车和船舶等的内燃机的排气系统用耐蚀钢,其钢材的成 分组成含有 Si 0. 01% 以下且小于 1. 2%, Mn :0. 02 2. 0%, Cr :5. 5 9. 9%、Al :0. 3 3.0%,含有C :0. 02%以下、P 0. 03%以下、S :0. 01 %以下、N :0. 02%,在钢的一面被覆了 0. 5 50 μ m厚度的电位比基材低的金属。此外,专利文献7 9公开了下述钢的专利技术,所述钢作为在具有优异的焊接区韧性 的同时,在结露腐蚀环境、大气腐蚀环境、自来水腐蚀环境、混凝土腐蚀环境、海水腐蚀环境 等的腐蚀环境中具有优异的耐蚀性的钢,是在分别含有4 9%、2 7%、3 11 %的Cr的 钢中分别添加了 0. 1 5%、0. 1 2%、0. 1 2%的Al的钢。另外,如专利文献10所公开 的那样,作为耐硫酸露点腐蚀钢,曾提出了从低合金钢开始的尝试。现有技术文献专利文献1日本特开2002-285^6号公报专利文献2日本特开平8-311621号公报专利文献3日本特开平10-60600号公报专利文献4日本特开平9-59749号公报专利文献5日本特开平8191365号公报专利文献6日本特开平6480048号公报专利文献7日本特开2004-162119公报专利文献8日本特开2004-162121公报专利文献9国际公开W02005/087964A1专利文献10日本特开2001-164335公报
技术实现思路
可是,专利文献1和专利文献2的不锈钢,虽然耐蚀性、耐生锈性优异,但是焊接热 影响区的选择性局部腐蚀成为问题,而且不经济,希望低成本化。另外,专利文献3的钢材,虽然成本低,耐蚀性优异,但是存在现场涂装导致的环 境污染问题、和一旦发生涂漆劣化和腐蚀减薄就不能抑制锈向周边环境中飞散的问题,要求进一步改善。另外,专利文献4的钢材,虽然耐锈剥离性优异,在伴随着烟囱工作的结露等的影 响所导致的锈飞散和腐蚀减薄方面显示良好的结果,但是在长期使用时,随着锈的进展,锈 的粘附性降低,需要定期地剥离除去在烟囱或烟道内面产生的锈,要求进一步的改善。而 且,在不工作时,雨水进入烟囱内部,促进烟囱或烟道内产生锈,这成为问题,要求进一步的改善。此外,专利文献5的钢材,虽然能够某种程度地抑制钢材生成的锈层剥落、粉状 或薄皮状的氢氧化铁等从烟 飞散到外部而损害环境,但是其效果不充分,从产业界要求 进一步的改善。在专利文献6中公开的汽车和船舶等的排气系统等的腐蚀环境中,不允许点蚀, 但容许生锈的发生。另一方面,天然气焚烧或者液化石油气焚烧设备烟 或烟道用耐蚀钢, 防止由点蚀等的局部腐蚀进展所致的穿孔和锈飞散是重要课题。而且可知,即使是如专利文献7 9的钢材那样在结露腐蚀环境、大气腐蚀环境下显示优异的耐蚀性的钢材,在用于天然气焚烧或者液化石油气焚烧设备烟 或烟道的场 合,在该环境下要求的高水平的耐生锈性、耐局部腐蚀性未必充分,或者即使耐生锈性、耐 局部腐蚀性充分,冷弯性也不充分,会成为用于天然气焚烧或者液化石油气焚烧设备烟囱 或烟道时的障碍。这样,在天然气焚烧或者液化石油气焚烧设备的烟囱或烟道中,腐蚀环境是与汽 车和船舶等的排气系统等完全不同的腐蚀环境,即便是使用了专利文献10那样的耐硫酸 露点腐蚀低合金钢的场合,在天然气焚烧的设备排气环境下,腐蚀机理也与硫酸露点腐蚀 不同,因此耐硫酸露点腐蚀低合金钢的耐蚀性限于普通钢的2倍左右,作为剥离性的锈生 成量多。在天然气或者液化石油气焚烧设备的烟囱或烟道中,暴露于排气的二氧化碳气浓 度高的特异的腐蚀气体环境中,并且在一天的运行中,反复进行工作和停止的情况较多,烟 囱或烟道内反复被湿润和干燥。而且,由于是风压大的排气流动的环境,因此锈发生剥离、 脱落,随燃烧排气一起从烟囱排放出。因此,必须采取在烟囱中设置过滤器或集尘装置等的 用于防止环境污染的对策,需要过多的成本。因此,这样的设备的烟囱或烟道,要求防止在该特异的腐蚀和使用环境下材料局 部腐蚀和锈飞散的对策。另外,作为烟囱或烟道用耐蚀钢,要求确保加工成烟囱或烟道所必需的可冷加工 性。如以上所述,以往的耐蚀钢,没有可应用于天然气焚烧本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种耐生锈性、锈的粘附性和耐局部腐蚀性优异的天然气焚烧或者液化石油气焚烧设备烟囱或烟道用耐蚀钢,其特征在于,以质量%计,含有C:0.005%以上0.030%以下、Si:0.18%以上0.50%以下、Mn:1.50%以上且小于3.00%、P:0.030%以下、S:0.0050%以下、Cr:4.0%以上9.0%以下、Al:0.20%以上1.50%以下、N:0.020%以下,其余部分由Fe和不可避免的杂质组成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:长泽慎加藤谦治斋藤直树儿玉正行田中睦人中村文彰
申请(专利权)人:新日本制铁株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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