一种低合金耐硫酸露点腐蚀用钢及其生产方法技术

技术编号:4009203 阅读:204 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种低合金耐硫酸露点腐蚀用钢,其成分质量百分比为:C≤0.10%,Si0.10~0.40%,Mn0.40~1.00%,P≤0.025%,S≤0.035%,Als0.025~0.040%,Ni0.10~0.30,Cu0.30~0.50,Cr0.50~1.00,Sb0.04~0.15,其余为Fe和不可避免的杂质元素,生产方法包括炼钢、连铸和热轧,炼钢过程采用LF炉精炼,LF炉出站前喂FeS线,将[S]调至目标值,弱搅时间≥12min;连铸工艺过程中中间包温度控制在液相线温度以上15~30℃;热轧工艺过程中采用控轧控冷工艺,铸坯出炉温度≥1230℃,精轧终轧温度控制在830~880℃范围之间,卷取温度控制在600~640℃之间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在硫酸露点环境下可保证优良耐硫酸露点腐蚀性的低合金钢及其生产方法。
技术介绍
在工业生产中,由于燃油或燃煤锅炉的重油或煤中通常含有2% 3%的硫,经燃 烧后烟气中就会有约0. 2%的二氧化硫,其中 2%的二氧化硫受灰分和金属氧化物等 的催化作用而生成三氧化硫,它再与燃烧气体和空气中所含的水分结合生成硫酸,当环境 温度处于150°C以下时,烟气中的硫酸出现露点,硫酸在金属表面凝结并对其产生腐蚀,即 所谓硫酸露点腐蚀。针对硫酸露点腐蚀问题,国内外一直在开发能够在硫酸露点腐蚀环境下长期使用 的钢材。例如,新日本制铁株式会社专利02800218. 0开发了一种在低温低浓度和高温高浓 度下都具有优良的耐硫酸露点腐蚀性能的钢种,这钢种利用一定含量的硅、铜和锑三个元 素的复合作用来提高耐硫酸露点腐蚀性能,但在碳含量少的钢种,硅反而是一种使耐硫酸 腐蚀性不利的元素。新日本制铁株式会社专利申请(申请号200680006324. X)公开了一种 耐硫酸露点腐蚀钢,该钢化学成分较为复杂,且对S、Si的含量要求较为苛刻,增加了钢的 冶炼成本;济南钢铁总厂专利90101258. 0号开发了一种在普碳钢的基础上添加铜、铬、钒 进行微合金化来提高钢材的耐硫酸露点腐蚀性能,但钒在钢中仅仅只起到提高强度作用, 综合耐硫酸露点腐蚀性不理想。鞍山钢铁公司专利89109017. 7号设计一种铜-铬-稀土系 列低合金耐硫酸露点腐蚀用钢,用这种钢制造的锅炉空气预热器比普碳钢的寿命提高2. 5 倍以上,在实际生产过程中,含稀土的钢将使钢铁冶炼难度加大,钢水稳定性变差,同时影 响钢材的加工性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足,提供一种生产成本低、冶炼轧制简 单且耐硫酸露点腐蚀性能优良的低合金钢,本专利技术的另一目的是提供该钢板的生产方法。为解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案是一种低合金耐硫酸露点腐蚀用钢,其成分质量百分比为C ( 0. 10%, SiO. 10 0. 40%, MnO. 40 1. 00%,P 彡 0. 025%,S ^ 0. 035%, AlsO. 025 0. 040%, NiO. 10 0. 30,CuO. 30 0. 50,CrO. 50 1. 00,SbO. 04 0. 15,其余为Fe和不可避免的杂质元素。—种生产低合金耐硫酸露点腐蚀用钢的方法,包括炼钢、连铸和热轧,所述炼钢过 程采用LF炉精炼,LF炉出站前喂FeS线,将调至目标值,弱搅时间彡12min ;所述连铸 工艺过程中中间包温度控制在液相线温度以上15 30°C ;所述热轧工艺过程中采用控轧 控冷工艺,铸坯出炉温度> 1230°C,精轧终轧温度控制在830 880°C范围之间,卷取温度 控制在600 640°C之间。本专利技术低合金耐硫酸露点腐蚀用钢在腐蚀过程中,在表面能形成一层富集Cu、Sb和S等元素的钝化膜,因而具有较高的耐硫酸露点腐蚀性能。试验表明本钢种在70°C 50% 的硫酸溶液中浸泡48小时,腐蚀速率为3. 26mm/a。本专利技术低合金耐硫酸露点腐蚀用钢的构成元素耐硫酸露点腐蚀性能综合配合,特 别是采用与其他不同的S、Sb和Cu配比及其与其他元素的综合配比,而确保其耐硫酸露点 腐蚀性能优越。 以济钢同类产品为参照,对8个钢厂的低合金耐硫酸露点腐蚀用钢进行综合耐硫 酸露点腐蚀性试验,试验方法依据JB/T 7901-2001确定的原则,同时模拟烤烟炉的工况进 行常温(20°C,10%)和工作温度(75°C,40%)时的耐酸性试验。实验结果表明,马鞍山 钢铁股份有限公司采用本专利申请方案生产的耐硫酸露点腐蚀钢,耐硫酸露点腐蚀性能最 好。检验结果见表1。表1耐酸钢综合耐硫酸露点腐蚀性实验室检验结果<table>table see original document page 4</column></row><table>表中数据计算公式为<formula>formula see original document page 4</formula>公式中S 为耐硫酸露点腐蚀综合性能S1 耐酸钢在低温低浓度(20°C,10%硫酸)下的耐硫酸露点腐蚀性能Sh 耐酸钢 在中温中浓度(75°C,40%硫酸)下的耐硫酸露点腐蚀性能具体实施例方式下面通过实施例对本专利技术的钢种进行进一步详细说明。实施例1本专利技术一种低合金耐硫酸露点腐蚀用钢的化学成分见表1。生产方法包括炼钢、连 铸和热轧,采用铁水预处理、转炉冶炼、吹氩站、LF炉精炼,LF炉出站前喂FeS线,将调至目标值,弱搅时间15min ;将钢水在连铸机上浇铸成230mmX 1500mm的板坯,连铸工艺过 程中中间包温度控制在液相线温度以上15 30°C。采用控轧控冷工艺对板坯进行热轧,铸 坯热装,出炉温度1240°C,粗轧过程中尽量提高第一个轧辊的前三道次压下率;精轧入口 温度为1230°C,终轧温度830°C ;采用层流冷却模式进行冷却,卷取温度610°C ;采用边部加 热防止边裂。本专利技术的低合金耐硫酸露点腐蚀用钢的力学性能结果列于表2。从生产的板材上 制取4X25X50mm尺寸的长方形试片,浸泡在不同温度和不同浓度的硫酸溶液中模拟钢板 的实际腐蚀环境,24小时后,通过测定腐蚀减薄量来衡量钢板的腐蚀速率,试验结果如表3 所示。实施例2本专利技术一种低合金耐硫酸露点腐蚀用钢的化学成分见表1。生产方法包括炼钢、连 铸和热轧,采用铁水预处理、转炉冶炼、吹氩站、LF炉精炼,LF炉出站前喂FeS线,将调 至目标值,弱搅时间18min ;将钢水在连铸机上浇铸成240mmX 1600mm的板坯,连铸工艺过 程中中间包温度控制在液相线温度以上15 30°C。采用控轧控冷工艺对板坯进行热轧,铸 坯热装,出炉温度1250°C,粗轧过程中尽量提高第一个轧辊的前三道次压下率;精轧入口 温度为1230°C,终轧温度850°C ;采用层流冷却模式进行冷却,卷取温度625°C ;采用边部加 热防止边裂。本专利技术的低合金耐硫酸露点腐蚀用钢的力学性能结果列于表2。从生产的板材上 制取4X25X50mm尺寸的长方形试片,浸泡在不同温度和不同浓度的硫酸溶液中模拟钢板 的实际腐蚀环境,24小时后,通过测定腐蚀减薄量来衡量钢板的腐蚀速率,试验结果如表3 所示。实施例3本专利技术一种低合金耐硫酸露点腐蚀用钢的化学成分见表1。生产方法包括炼钢、连 铸和热轧,采用铁水预处理、转炉冶炼、吹氩站、LF炉精炼,LF炉出站前喂FeS线,将调 至目标值,弱搅时间20min ;将钢水在连铸机上浇铸成250mmX 1800mm的板坯,连铸工艺过 程中中间包温度控制在液相线温度以上15 30°C。采用控轧控冷工艺对板坯进行热轧,铸 坯热装,出炉温度1250°C,粗轧过程中尽量提高第一个轧辊的前三道次压下率;精轧入口 温度为1230°C,终轧温度880°C ;采用层流冷却模式进行冷却,卷取温度640°C ;采用边部加 热防止边裂。本专利技术的低合金耐硫酸露点腐蚀用钢的力学性能结果列于表2。从生产的板材上制取4X25X50mm尺寸的长方形试片,浸泡在不同温度和不同浓度的硫本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种低合金耐硫酸露点腐蚀用钢,其成分质量百分比为:C≤0.10%,Si0.10~0.40%,Mn0.40~1.00%,P≤0.025%,S≤0.035%,Als0.025~0.040%,Ni0.10~0.30,Cu0.30~0.50,Cr0.50~1.00,Sb0.04~0.15,其余为Fe和不可避免的杂质元素。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:马玉平张建杨兴亮张武刘国平张宜刘永刚赵勇方政舒宏富张晓峰
申请(专利权)人:马鞍山钢铁股份有限公司
类型:发明
国别省市:34[中国|安徽]

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