CS241735B1

CS241735B1 - Heat resistant steel for pyrolysis furnaces

Info

Publication number: CS241735B1
Application number: CS842857A
Authority: CS
Inventors: Miloslav Vyklicky; Hanus Tuma; Jaroslav Kudlicka; Petr Ondracek; Karel Chalupa; Vladimir G Djakov; Jurij S Medvedev; Chaja I Ceskis; Nadezda M Levtonova; Boris F Kornejev; Jevgenij V Gerlivanov
Original assignee: Miloslav Vyklicky; Hanus Tuma; Jaroslav Kudlicka; Petr Ondracek; Karel Chalupa; Vladimir G Djakov; Jurij S Medvedev; Chaja I Ceskis; Nadezda M Levtonova; Boris F Kornejev; Jevgenij V Gerlivanov
Priority date: 1984-04-16
Filing date: 1984-04-16
Publication date: 1986-04-17
Also published as: CS285784A1

Abstract

Řešení se týká žárupevné oceli, která se vyznačuje vysokou odolností proti nauhličování, svařitelností a žárupevností a je určena pro výrobu trubek pecí pro pyrolýzu uhlovodíků pracujících v uhlovodíkovém prostředí při teplotách 950 až 1 060 °C. Podstata žárupevné oceli na základě železa, obsahující uhlík, křemík, nikl, chrom, niob, hliník, spočívá v tom, že obsahuje cer a zvýšený obsah uhlíku při následujícím vztahu komponentů v % hmotnosti: 2 uhlík křemík chrom nikl niob hliník cer železo 0,40 až 0,60 2,0 až 2,5 19 až 23 32 až 36 0,5 až 1,9 0,5 až 1,5 0,08 až 0,12 zbytek Řešení najde uplatnění při výrobě trubek pro pecní systémy chemického a petrochemického průmyslu.The solution concerns a heat-resistant steel, which is characterized by high resistance to carburization, weldability and heat resistance and is intended for the production of furnace tubes for pyrolysis of hydrocarbons operating in a hydrocarbon environment at temperatures of 950 to 1,060 °C. The essence of heat-resistant steel based on iron, containing carbon, silicon, nickel, chromium, niobium, aluminum, is that it contains cerium and an increased carbon content with the following ratio of components in % by weight: 2 carbon silicon chromium nickel niobium aluminum cerium iron 0.40 to 0.60 2.0 to 2.5 19 to 23 32 to 36 0.5 to 1.9 0.5 to 1.5 0.08 to 0.12 rest The solution will find application in the production of tubes for furnace systems in the chemical and petrochemical industries.

Description

Vynález se týká žárupevné oceli, která se vyznačuje vysokou odolností proti nauhličování, svařitelností a žárupevností a je určena pro výrobu trubek pecí na pyrolýzu uhlovodíků pracujících v uhlovodíkovém prostředí při teplotách 950 až 1 060 °C.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to refractory steel which is characterized by high carburizing, weldability and heat resistance properties and is intended for the production of furnace tubes for the pyrolysis of hydrocarbon hydrocarbons at 950 to 1060 ° C.

Jsou známy žárupevné oceli na základě železa, doporučované pro vysoké pracovní teploty a uhlovodíkové prostředí, které mají následující složení v hmotnosti: uhlík 0,05 až 0,85 0,30 až 0,90 0,44 až 0,50 mangan 0,2 až 4,0 0,80 až 4,0 2,0 křemík 0,2 až 3,0 0,90 až 3,5 2,0 až 2,4 nikl 20,0 až 40,0 15,0 až 35,0 25,0 až 30,0 chrom 20,0 až 35,0 18,0 až 30,0 24,0 až 28,0 wolfram 0,3 až 4,5 — —. niob 1,0 až 8,0 — 1,0 až 2,5 dusík 0,02 až 0,2 — — železo zbytek zbytek zbytek Oceli typu 1 a 2 mají velké mezní hodnoty uhlík 0,40 až 0,60 u základních legujících prvků. Nízký obsah nikl 32 až 36 křemíku a také nepřítomnost hliníku v nich chrom 19 až 23 i ve třetím typu oceli nezajišťuje vysokou o- křemík 2,0 až 2,5 dolnost proti nauhličení těchto slitin, a tím niob 0,5 až 1,9 u výrobků z nich vysokou životnost v uhlo- hliník 0,5 až 1,5 vodíkovém prostředí. cer 0,08 až 0,12 Jako nejvýhodnější pro popsané pracovní železo zbytek. prostředí a vysoké teploty se jeví žárupevná ocel na základě železa o následujícím sloze- Zvýšení odolnosti proti vytvoření trhlin ní v _%-JimotnostL: _______ za tepla při svařování se dosahuje zvýšením horní hranice obsahu uhlíku do 0,60 i°/o uhlík 0,09 až 0,50 hmot., tim se neutralizuje negativní vliv kře- nikl 32 až 36 míku na odolnost proti trhlinám při svařo- chrom 19 až 23 vání a zvyšuje se její žárupevnost. křemík 2,0 až 2,5 Provedené zkoušky při svařování tvarovek hliník 0,5 až 1,5 z oceli o navrhovaném složení s použitím o- železo zbytek. celi stejného složení jako přísadového ma-Iron-based refractory steels are known, recommended for high working temperatures and hydrocarbon media having the following composition by weight: carbon 0.05-0.85 0.30-0.90 0.44-0.50 manganese 0.2 to 4.0 0.80 to 4.0 2.0 silicon 0.2 to 3.0 0.90 to 3.5 2.0 to 2.4 nickel 20.0 to 40.0 15.0 to 35, 0 25.0 to 30.0 chrome 20.0 to 35.0 18.0 to 30.0 24.0 to 28.0 tungsten 0.3 to 4.5 - -. niobium 1.0 to 8.0 - 1.0 to 2.5 nitrogen 0.02 to 0.2 - - iron remainder residue remainder Type 1 and 2 steels have large limit values of carbon 0.40 to 0.60 for basic alloy elements. The low nickel content of 32 to 36 silicon and also the absence of aluminum in them, chromium 19 to 23 and in the third type of steel, do not provide high silicon of 2.0 to 2.5 carburizing yields of these alloys, thus niobium 0.5 to 1.9 for products of high durability in aluminum, 0.5 to 1.5 hydrogen environment. cer 0.08 to 0.12 The remainder is preferred for the working iron described. environment and high temperatures, iron-based fire-resistant steel appears in the following composition- Increased crack resistance in _% -MotorL: _______ under hot welding is achieved by increasing the carbon upper limit to 0.60 i ° / o carbon 0, 09 to 0.50 by weight, thereby neutralizing the negative effect of 32-36-mile quartz on the crack resistance of welds 19 to 23 and increasing its fire resistance. silicon 2.0 to 2.5 Tests carried out when welding aluminum fittings 0.5 to 1.5 of steel of the proposed composition using o-iron residue. the same composition as the ingredient

Ocel obsahuje jako příměs mangan do 1,5 procent, fosfor do 0,05 % a síru do 0,05 % hmotnosti.Steel contains manganese as an admixture of up to 1.5 percent, phosphorus to 0.05 percent, and sulfur to 0.05 percent by weight.

Tato ocel má vysokou odolnost proti nauhličení na úkor vztahu mezi niklem a chromém v ní, zvýšeného obsahu křemíku a přítomnosti hliníku. Přesto při některých tavbách s vysokým obsahem křemíku a hliníku byla zjištěna snížená svařitelnost na úkor vytvoření trhlin za tepla. Cílem vynálezu je zlepšení svařitelností při současném zvýšení žárupevností popsané oceli.This steel has a high carburizing resistance at the expense of the nickel-chromium relationship, the increased silicon content, and the presence of aluminum. However, in some high silicon and aluminum melts, reduced weldability has been found to the detriment of hot cracking. The object of the invention is to improve the weldability while increasing the heat resistance of the steel described.

Tohoto cíle je dosaženo žárupevnou ocelí pro pyrolýzní pece podle vynálezu vytvořenou na základě železa, obsahující uhlík, křemík, chrom, nikl, niob, hliník, jejíž podstata spočívá v tom, že navíc obsahuje cer a zvýšený obsah uhlíku při následujícím vztahu komponentů v % hmotnosti: teriálu ukázaly, že při uváděném obsahu ceru a uhlíku se ve švovém svaru nevyskytovaly trhliny. Další zvyšování obsahu uhlíku již není vhodné, pro jeho negativní vliv na tvárnost oceli.This object is achieved by the heat-resistant steel for the iron-based pyrolysis furnace according to the invention, comprising carbon, silicon, chromium, nickel, niobium, aluminum, which additionally contains cerium and an increased carbon content in the following component weight percentages. There was no evidence of cracks in the seam weld at the reported cerium and carbon content. Further increasing the carbon content is no longer appropriate, due to its negative effect on the ductility of the steel.

Zlepšení svařitelností a zvýšení žárupevnosti a odolnosti proti nauhličení, umožní zvýšit produktivitu práce při výrobě a opravách trubkových sekcí a prodloužit jejich životnost v pecích na pyrolýzu uhlovodíkových plynů a současně zvýšit teplotní mez užití oceli. Prodloužením životnosti trubkových systémů vzniká současně i úspora materiálu, který obsahuje deficitní kovy.Improving weldability and increasing creep resistance and carburizing resistance will allow to increase labor productivity in tube section production and repair, and to extend their service life in hydrocarbon gas pyrolysis furnaces while increasing the steel temperature use limit. Extending the life of the pipe systems also results in a saving of the material containing deficient metals.

Technologie tavby žárupevné oceli podle vynálezu se nemění ve srovnání s technologií užívanou pro známou ocel.The heat-resistant steel melt technology of the invention does not change as compared to that used for known steel.

Vynález najde uplatnění při výrobě trubek pro pecní systémy chemického a petrochemického průmyslu.The invention finds application in the manufacture of pipes for furnace systems of the chemical and petrochemical industries.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION Flame retardant steel for pyrolysis furnaces for the combustion of 0.40-0.60 iron, containing carbon, silicon, silicon 2.0-2.5 chromium, nickel, niobium, aluminum, characterized in that chromium 19-23 it contains cerium and an elevated carbon content of 32-36% by weight of the component relationship in% by weight of 0.5-1.9%: aluminum 0.5-1.5 cerium 0.08-0.12 iron residue.