一種低成本耐硫酸露點腐蝕用低合金鋼及其生產工藝與用途
2023-05-02 03:57:26
一種低成本耐硫酸露點腐蝕用低合金鋼及其生產工藝與用途
【專利摘要】本發明公開了一種低成本耐硫酸露點腐蝕用低合金鋼——ZNH鋼，該鋼材料的化學成分按重量百分比計算為，C≤0.07%,Si?0.20-0.40%，Mn?0.35-0.65%，Cr?0.70-1.10%，Cu?0.25-0.45%,Ni?0.10-0.45%,AL0.020-0.050%,Sb?0.07-0.13%，Ti?0.060-0.10%，S?0.035-0.055%，P≤0.015%，餘為Fe。其耐腐蝕性為：70℃50%H2SO4中的腐蝕速率≤8mg/cm2h。生產工藝為：電爐/轉爐冶煉+LF精煉+連鑄+連軋，得到耐硫酸露點腐蝕用鋼。該生產工藝能保證鋼材的表面質量，避免鋼材表面出現三角裂口和樹皮狀裂紋，能夠實現鋼材黑皮交貨，大大提高成材率和生產效率，生產成本更低。該鋼種可廣泛用於石油、化工、電力、冶金等行業中。
【專利說明】一種低成本耐硫酸露點腐蝕用低合金鋼及其生產工藝與用途
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種鋼鐵行業中的低合金結構鋼領域，特別是一種低成本耐硫酸露點腐蝕用低合金鋼及其生產工藝與用途。
【背景技術】
[0002]目前能源問題變得越來越嚴重，隨著石油和煤的大量開採，特別高硫油田和煤礦的開採，燃料中硫含量越來越高，從而導致燃燒或熱交換系統設備遭受嚴重的腐蝕，特別是在冷卻過程中發生露點腐蝕。例如在20g低碳鋼製造的省煤器，因為腐蝕而運行不到一個周期。如果排煙溫度略有降低或硫含量稍有升高，就會引起省煤器管很快洩漏。在這種環境下不鏽鋼的腐蝕速率比碳鋼還高，因此也不易使用不鏽鋼。為解決這一難題，人們採用提高排煙溫度的方法，或採用玻璃管等非金屬材料代替鋼管，然而這樣影響了熱效率，也增加了技術上的難度。
[0003]現有《耐硫酸露點腐蝕無縫鋼管用低合金鋼——09CrCuSb (ND鋼)》專利，儘管鋼管在耐腐蝕性能方面有所提高，但是由於該鋼種化學成分的設計以及生產工藝決定了， 該鋼種耐腐蝕性能不高，並且該鋼種在實際生產時，煉鋼、連鑄、軋鋼生產難度很大，成本很高，鋼材表面經常出現嚴重三角口裂紋和樹皮狀裂紋，連鑄坯需要在線採用火焰清理(連鑄坯四個面需要火焰清理掉約3~5cm)，軋材需要採用多道次的剝皮處理，才能保證鋼材的表面質量，因此該鋼種的成材率只有80~90%，生產成本很高。不具備鋼坯火焰清理和鋼材剝皮設備的廠家，不能夠生產該鋼種。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是:現有技術中，耐硫酸露點腐蝕鋼材料的生產難度大、成本很高，工序複雜。
[0005]為解決這一技術問題，本發明採用的技術方案是:
[0006]本發明提供了一種低成本耐硫酸露點腐蝕用低合金鋼(ZNH鋼)，該低合金鋼構成元素為C、S1、Mn、Cr、Cu、Sb、N1、T1、AL、S、P與Fe，上述化學成分按重量百分比計為:
[0007]
【權利要求】
1.一種低成本耐硫酸露點腐蝕用低合金鋼，其特徵在於:所述的低合金鋼構成元素為 C、S1、Mn、Cr、Cu、Sb、N1、T1、AL、S、P 與 Fe。
2.如權利要求1所述的低成本耐硫酸露點腐蝕用低合金鋼，其特徵在於:所述的低合金鋼的化學成分按重量百分比計為: C5S0.07%Si0, 20-0.40%In0, 35-0.85%Cr0.70-1.10%Cu0.25-0,45%Ni0.10-0, 45%AL0, 020 -0.050%Sb0.07-0.13%Ti0.060 -0, 10%S0.035-0.055%P議.015%餘量為Fe。
3.如權利要求1所述的低成本耐硫酸露點腐蝕用低合金鋼，其特徵在於:所述的低合金鋼的耐腐蝕性為，70°C、.50%H2S04中的腐蝕速率≤8mg/cm2h。
4.如權利要求1至3任一項所述的低成本耐硫酸露點腐蝕用低合金鋼的製備方法，其特徵在於:所述的製備方法為(1)電爐/轉爐冶煉，加入鐵水及廢鋼，實現預脫磷及成分初調；(2)LF精煉，在LF爐中進行脫氧及成分微調；(3)連鑄，採用高拉速、高拉矯溫度，在連鑄機上澆成連鑄坯；(4)連軋，連鑄坯入軋鋼加熱爐加熱，經過連軋機組軋制，軋製成圓鋼。
5.如權利要求4所述的低成本耐硫酸露點腐蝕用低合金鋼的製備方法，其特徵在於: 步驟(3)中所述的高拉速,拉速為.1.1~1.2m/min。
6.如權利要求4所述的低成本耐硫酸露點腐蝕用低合金鋼的製備方法，其特徵在於: 步驟(3)中所述的高拉矯溫度為1050~1100°C。
7.如權利要求4所述的低成本耐硫酸露點腐蝕用低合金鋼的製備方法，其特徵在於: 步驟(3)中，拉矯機前加有保溫罩。
8.如權利要求4所述的低成本耐硫酸露點腐蝕用低合金鋼的製備方法，其特徵在於: 步驟(3)中，在連鑄機上澆成連鑄坯時，銅管採用錐度1.10~1.20%/m的設計。
9.如權利要求4所述的低成本耐硫酸露點腐蝕用低合金鋼的製備方法，其特徵在於: 步驟(4)中所述的軋鋼加熱爐的加熱溫度為300~500°C，並且，加熱爐採用「空燃比為.0.50~0.60」控制爐內的還原性氣氛。
10.如權利要求1至3任一項所述的低成本耐硫酸露點腐蝕用低合金鋼的用途，其特徵在於:所述的低合金鋼用於無縫鋼管、板、鍛件；及其製造石油、化工、電力、冶金用省煤器、 熱交換器、空預熱器、餘熱鍋爐、煙囪的專用焊材。
【文檔編號】C22C38/60GK103589972SQ201310595866
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月22日 優先權日:2013年10月10日
【發明者】許加陸, 王日紅, 趙陽, 劉憲民, 韓建, 趙新春 申請人:中天鋼鐵集團有限公司