CN103882311A

CN103882311A - 具有优异耐盐酸和硫酸腐蚀性的低合金钢板及其生产方法

Info

Publication number: CN103882311A
Application number: CN201410076122.9A
Authority: CN
Inventors: 尹雨群; 王军; 赵荣贵; 唐春霞
Original assignee: Nanjing Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Nanjing Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2014-03-04
Filing date: 2014-03-04
Publication date: 2014-06-25

Abstract

本发明公开了一种具有优异耐盐酸和硫酸腐蚀性的低合金钢板生产方法，化学成分按重量百分比计为，C0.001～0.08%，Si0.10～0.55%，Mn0.30～1.50%，P≤0.035%，S0.015~0.035%，Ni0.01～0.30%，Cr≤0.05%，Cu0.20～0.50%，Nb0.001~0.060%，Sb0.005~0.15%，Ca0.0005~0.0040%，Al0.010～0.080%，N≤0.0080%，余量为Fe及不可避免的杂质。采用热轧工艺，轧前连铸坯加热温度介于1100℃～1200℃，加热时间与铸坯的关系为9~13cm/min，终轧温度820～900℃。采用轧后空冷或经层流冷却的冷却制度，返红温度650～780℃，冷却速度5～15℃/s。本发明通过采用低碳及合金化成分保证钢板对盐酸和硫酸环境具有优异的抵抗性，可广泛用于石油、化工、电力等行业的石化蒸馏器、脱硫脱硝装置、烟囱内筒、烟道等设备。

Description

具有优异耐盐酸和硫酸腐蚀性的低合金钢板及其生产方法

技术领域

本发明属于冶金领域，涉及一种盐酸和硫酸环境用耐腐蚀钢，具体地说是一种具有优异耐盐酸和硫酸腐蚀性能的低合金钢板及其生产方法。

背景技术

在冶金、电力和石化等工业领域，以重油、燃煤或焚烧生活垃圾作为主要燃料的烟气处理系统如高层烟囱、烟道、石化蒸馏器、脱硫脱硝装置等，产生的烟气中含有SO₂、SO₃、HCl等腐蚀性酸性气体。烟气处于干态，一般情况下不会对设备造成腐蚀，随着余热利用等措施的广泛实施，烟囱排烟温度显著降低，烟囱面临低温硫酸露点腐蚀（露点温度50~140℃）和盐酸露点腐蚀（露点温度50~80℃），烟气温度降到露点以下时，设备表面会出现结露，形成硫酸、盐酸等酸性溶液雾滴或液膜，由此引发更严重的酸性腐蚀。

目前还没有符合要求的耐盐酸和硫酸腐蚀钢板，因而，耐盐酸和硫酸腐蚀钢板应用前景比较可观。

发明内容

为了提高钢板的抗盐酸和硫酸腐蚀性能，本发明的目的是提供一种具有优异耐盐酸和硫酸腐蚀性能的低合金钢板及其生产方法，该钢板在盐酸和硫酸腐蚀环境下，同时具有优异的对于全面腐蚀和局部腐蚀的抵抗性，本发明通过采用低碳及合金化成分保证钢种具有优异的耐腐蚀性能。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种具有优异耐盐酸和硫酸腐蚀性的低合金钢板，其特征在于：该钢板的化学成分按重量百分比计为，C 0.001～0.08%，Si 0.10～0.55%，Mn 0.30～1.50%， P≤0.035%，S 0.015~0.035%，Ni 0.01～0.30%，Cr≤0.05%，Cu 0.20～0.50%，Nb 0.001~0.060%，Sb 0.005~0.15%，Ca 0.0005~0.0040%，Al 0.010～0.080%，N≤0.0080%，余量为Fe及不可避免的杂质。

为了进一步提高抗盐酸、硫酸腐蚀性能，本发明中，该钢板还含有从下述组⑴~⑵的至少一组中选择的一种或两种以上的元素：

⑴ Mo 0.01~0.20%，RE 0.001~0.050%，Sn 0.01~0.15%的一种或两种以上的元素。

⑵ Ti 0.001~0.060%，V 0.001~0.060%的一种或一种以上的元素。

一种具有优异耐盐酸和硫酸腐蚀性的低合金钢板的生产方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

1）采用热轧工艺，轧前连铸坯加热温度介于1100℃～1200℃，加热时间与铸坯的关系为9~13cm/min，终轧温度820～900℃。

2）轧后冷却：厚度12mm以下钢板采用轧后空冷的冷却制度；厚度12mm~40mm钢板采用轧后经层流冷却的冷却制度，返红温度650～780℃，冷却速度5～15℃/s。

本发明通过采用低碳及合金化成分保证钢种具有优异的耐腐蚀性能，得到的钢板在盐酸、硫酸腐蚀环境下，同时具有优异的对于全面腐蚀和局部腐蚀的抵抗性。可广泛用于石油、化工、电力等行业的石化蒸馏器、脱硫脱硝装置、烟囱内筒、烟道等设备。

具体实施方式

实施例1

本实施例的耐盐酸和硫酸腐蚀的低合金钢板按重量百分比包括以下组成成分：C：0.05%，Si：0.32%，Mn：1.29%，P：0.010%，S：0.027%，Ni：0.15%，Cr：0.02%，Cu：0.38%，Nb：0.030%，Sb：0.07%，Sn：0.11%，Ca：0.0010%，Alt：0.025%，N：0.0045%，其余为铁和不可避免杂质。

本实施例的耐盐酸和硫酸腐蚀的低合金钢板的生产方法，该生产方法包括控轧控冷工艺。利用炉卷轧机生产线或中厚板生产线进行生产，包括转炉或电炉冶炼工序、炉外精炼工序、连铸工序、轧制工序和冷却工序；轧前连铸坯加热温度1200℃，加热时间与铸坯的关系为9cm/min，轧制成厚度为10mm的板材，终轧温度820℃；轧后空冷。

实施例2

本实施例的耐盐酸和硫酸腐蚀的低合金钢板按重量百分比包括以下组成成分：C：0.06%，Si：0.23%，Mn：1.05%，P：0.011%，S：0.035%，Ni：0.25%，Cr：0.03%，Cu：0.48%，Mo：0.15%，Nb：0.007%，Ti：0.015%，Sb：0.090%，RE：0.030%，Ca：0.0015%，Alt：0.043%，N：0.0035%，其余为铁和不可避免杂质；

本实施例的耐盐酸和硫酸腐蚀的低合金钢板的生产工艺，利用炉卷轧机生产线或中厚板生产线进行生产，包括转炉或电炉冶炼工序、炉外精炼工序、连铸工序、轧制工序和冷却工序；轧前连铸坯加热温度：1160℃，加热时间与铸坯的关系为10cm/min，轧制成厚度为20mm的板材，终轧温度：840℃；控制冷却工序中，返红温度：720℃，冷却速度：9℃/s。

实施例3

本实施例的耐盐酸和硫酸腐蚀的低合金钢板按重量百分比包括以下组成成分：

C：0.08%，Si：0.35%，Mn：0.85%，P：0.034%，S：0.018%，Ni：0.10%，Cr：0.03%，Cu：0.30%，Nb：0.020%，Ti：0.050%，V：0.020%，Sb：0.10%，Ca：0.0030%，Alt：0.031%，N：0.0065%，其余为铁和不可避免杂质；

本实施例的耐盐酸和硫酸腐蚀的低合金钢板的生产工艺，利用炉卷轧机生产线或中厚板生产线进行生产，包括转炉或电炉冶炼工序、炉外精炼工序、连铸工序、轧制工序和冷却工序；轧前连铸坯加热温度：1180℃，加热时间与铸坯的关系为13cm/min，轧制成厚度为40mm的板材，终轧温度：870℃；控制冷却工序中，返红温度：650℃，冷却速度：15℃/s。

在实施例1~3的钢板上，截取50×25×4mm的试样，试验方法参照JB/T 7901-2001《金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方法》标准进行盐酸、硫酸的浸泡试验，浸泡时间为24h或6h，试验结果见表1所示，表1为实施例1~3与对比例的腐蚀速率对比。

表1 实施例1~3与对比例的腐蚀速率（mg/(cm2·h)）

从上表1 中的数据可以看出，本发明钢板不但具有高的抗硫酸腐蚀能力，而且也具有很高的抗盐酸腐蚀能力。本发明的方法制造的钢可用来制作石化蒸馏器、脱硫脱硝装置、火力发电厂烟囱内筒、烟道等钢铁构件产品。

Claims

1.一种具有优异耐盐酸和硫酸腐蚀性的低合金钢板，其特征在于：该钢板的化学成分按重量百分比计为，C 0.001～0.08%，Si 0.10～0.55%，Mn 0.30～1.50%， P≤0.035%，S 0.015~0.035%，Ni 0.01～0.30%，Cr≤0.05%，Cu 0.20～0.50%，Nb 0.001~0.060%，Sb 0.005~0.15%，Ca 0.0005~0.0040%，Al 0.010～0.080%，N≤0.0080%，余量为Fe及不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的具有优异耐盐酸和硫酸腐蚀性的低合金钢板，其特征在于：该钢板还含有从下述组⑴~⑵的至少一组中选择的一种或两种以上的元素：

⑴ Mo 0.01~0.20%，RE 0.001~0.050%，Sn 0.01~0.15%的一种或两种以上的元素；

⑵ Ti 0.001~0.060%，V 0.001~0.060%的一种或一种以上的元素。

3.一种权利要求1所述的具有优异耐盐酸和硫酸腐蚀性的低合金钢板的生产方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

1）轧制：采用热轧工艺，轧前连铸坯加热温度介于1100℃～1200℃，加热时间与铸坯的关系为9~13cm/min，终轧温度820～900℃；

2）轧后冷却：厚度12mm以下钢板轧后采用空冷冷却制度；厚度12mm~40mm钢板采用轧后经层流冷却的冷却制度，返红温度650～780℃，冷却速度5～15℃/s。