[發(fā)明專利]一種鍋爐用不銹鋼的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210595085.3
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN103060711A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡競之
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波市瑞通新材料科技有限公司
• 主分類號: C22C38/50
• 分類號: C22C38/50;C22C33/04;C21D8/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鍋爐用不銹鋼的制備方法。

背景技術(shù)

在工業(yè)生產(chǎn)中，由于燃油或燃煤鍋爐的重油或煤中通常含有2％～3％的硫，經(jīng)燃燒后煙氣中就會有約0.2％的二氧化硫，其中1％～2％的二氧化硫受灰分和金屬氧化物等的催化作用而生成三氧化硫，它再與燃燒氣體和空氣中所含的水分結(jié)合生成硫酸，當(dāng)環(huán)境溫度處于150℃以下時，煙氣中的硫酸出現(xiàn)露點，硫酸在金屬表面凝結(jié)并對其產(chǎn)生腐蝕，即所謂硫酸露點腐蝕。

針對硫酸露點腐蝕問題，國內(nèi)外一直在開發(fā)能夠在硫酸露點腐蝕環(huán)境下長期使用的鋼材。例如，新日本制鐵株式會社專利02800218.0開發(fā)了一種在低溫低濃度和高溫高濃度下都具有優(yōu)良的耐硫酸露點腐蝕性能的鋼種，這鋼種利用一定含量的硅、銅和銻三個元素的復(fù)合作用來提高耐硫酸露點腐蝕性能，但在碳含量少的鋼種，硅反而是一種使耐硫酸腐蝕性不利的元素。新日本制鐵株式會社專利申請(申請?zhí)?00680006324.X)公開了一種耐硫酸露點腐蝕鋼，該鋼化學(xué)成分較為復(fù)雜，且對S、Si的含量要求較為苛刻，增加了鋼的冶煉成本；濟南鋼鐵總廠專利90101258.0號開發(fā)了一種在普碳鋼的基礎(chǔ)上添加銅、鉻、釩進行微合金化來提高鋼材的耐硫酸露點腐蝕性能，但釩在鋼中僅僅只起到提高強度作用，綜合耐硫酸露點腐蝕性不理想。鞍山鋼鐵公司專利89109017.7號設(shè)計一種銅-鉻-稀土系列低合金耐硫酸露點腐蝕用鋼，用這種鋼制造的鍋爐空氣預(yù)熱器比普碳鋼的壽命提高2.5倍以上，在實際生產(chǎn)過程中，含稀土的鋼將使鋼鐵冶煉難度加大，鋼水穩(wěn)定性變差，同時影響鋼材的加工性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種鍋爐用不銹鋼的制備方法，該鋼改變傳統(tǒng)耐酸鋼的設(shè)計，而采用不銹鋼的設(shè)計，并通過對合金元素的調(diào)整，提高其耐硫酸露點腐蝕性，使得其適于鍋爐使用。

為達此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種鍋爐用不銹鋼的制備方法，所述不銹鋼以(重量)百分數(shù)計由下列組份組成：C?0.06～0.08％，Mn?1.2～1.4％，Si?0.2～0.3％，S≤0.020％，P≤0.02％，Cr?18～20％，Ni?3.5～4.5％，Mo?0.8～1.0％，Cu?0.6～0.8％，Ti?0.2～0.3％，Nb?0.1～0.2％，Sn?0.3～0.5％，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)；所述生產(chǎn)方法包括如下步驟：

1)冶煉：采用轉(zhuǎn)爐+VOD+LF爐冶煉不銹鋼，在LF爐中精確微調(diào)Sn含量滿足上述范圍；

2)板坯連鑄：控制中間包過熱度為50～60℃左右，拉速1.0～2.0米/分鐘，其液面保護渣厚度控制在6～8毫米；

3)熱軋：將連鑄板坯切割后放入加熱爐加熱；加熱到1250℃～1270℃；并保溫約20～30分鐘；控制開軋溫度在1180～1200℃左右，控制終軋溫度在900～930℃左右；軋至規(guī)定厚度即得本發(fā)明不銹鋼。

本發(fā)明中各合金元素的作用及機理：

C：C是提高強度最經(jīng)濟有效的合金元素，但C含量過高對鋼的焊接性能不利，并且會促進珠光體轉(zhuǎn)變，降低鋼的耐酸性腐蝕性能。

Mn：Mn主要固溶于鐵素體中以提高材料的強度，其又是良好的脫氧劑和脫硫劑，含有一定量的錳可以消除或減弱鋼因硫引起的脆性，從而改善鋼的加工性能。

Si：Si在鋼中不形成碳化物，是以固溶體的形態(tài)存在于鐵素體或奧氏體中，顯著提高鋼的彈性極限，故Si含量盡不宜過高。

P：P在鋼中容易造成偏析惡化焊接性、顯著降低鋼的低溫沖擊韌性、提高脆性轉(zhuǎn)變溫度，故將P含量控制P≤0.02％。

Cr，Ni：眾所周知，Cr、Ni的搭配是不銹鋼中起到耐腐蝕性能作用的主要元素，其作用機理等不再贅述，本發(fā)明綜合各方面性能考慮，將Cr含量控制為18～20％，Ni?3.5～4.5％，特別是本發(fā)明由于創(chuàng)造性地加入適量Sn(后面將敘述)，使得Ni的使用量大幅降低，從而節(jié)省成本。

Mo：Mo能夠增加鋼的淬透性，顯著提高鋼的強度。同時，Mo也能顯著提高鋼的耐腐蝕能力。但過高的Mo會使鋼的低溫韌性顯著惡化。過量的Mo也會在鋼焊接時形成馬氏體，導(dǎo)致焊接接頭脆性的增加。

Cu，Ti和Nb：鍋爐鋼在使用過程中，遇酸在表面能形成一層富集Cu、Ti和Nb等元素的鈍化膜，因而具有較高的耐硫酸露點腐蝕性能。