JP2015137398A - Boiler or water-cooling panel for converter og equipment and life extension method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、転炉での脱炭精錬時に転炉から発生する、一酸化炭素を主成分とする排ガスを燃焼させずに回収するOG設備(非燃焼式排ガス処理設備)のボイラもしくは水冷パネルに関し、また、ボイラもしくは水冷パネルを長寿命化する方法に関する。 The present invention relates to a boiler or a water-cooled panel of an OG facility (non-combustion exhaust gas treatment facility) that recovers an exhaust gas mainly composed of carbon monoxide generated from a converter during decarburization and refining in the converter without burning. The present invention also relates to a method for extending the life of a boiler or a water-cooled panel.
溶銑の脱炭精錬に用いられる転炉には、脱炭精錬時に転炉から排出される一酸化炭素を主成分とする排ガスを回収し、回収した排ガス中のダストを除去し、ダストを除去した後の排ガスを燃料ガスとして再利用するための設備として、OG設備が設置されている。このOG設備は、排ガスを回収するための煙道(ダクト)を有しており、この煙道の下端側には、転炉の炉口を向いて開口する円筒状のボイラもしくは水冷パネルが設置されている。ボイラもしくは水冷パネルの外周には、昇降可能な円筒状のスカートが設置され、スカートを昇降させることで、精錬中の転炉炉口とボイラもしくは水冷パネルとの間の間隙からの排ガスの流出を防止している。 In the converter used for hot metal decarburization and refining, exhaust gas mainly composed of carbon monoxide discharged from the converter during decarburization and refining is recovered, dust in the recovered exhaust gas is removed, and dust is removed. OG equipment is installed as equipment for reusing the exhaust gas later as fuel gas. This OG equipment has a flue (duct) for collecting exhaust gas, and a cylindrical boiler or water cooling panel that opens toward the furnace port of the converter is installed at the lower end of this flue. Has been. A cylindrical skirt that can be moved up and down is installed on the outer periphery of the boiler or water-cooled panel, and by moving the skirt up and down, exhaust gas can flow out of the gap between the converter furnace opening during refining and the boiler or water-cooled panel. It is preventing.
精錬中の転炉からの排ガスの温度は1600℃を超える温度にも達し、また、転炉炉口からの輻射熱の影響もあることから、OG設備のボイラもしくは水冷パネルは、一般的に、内部冷却型の複数の鋼製のチューブを放熱用の鋼製のフィンによって相互に接合し、全体として円筒状となるように形成された構造となっている。チューブの内部を循環する冷却水は高温となることから、この熱を回収する設備がボイラであり、単に冷却する設備が水冷パネルである。 Since the temperature of exhaust gas from the converter during refining reaches a temperature exceeding 1600 ° C and is also affected by radiant heat from the converter furnace port, the boiler or water-cooled panel of the OG equipment is generally internal. A plurality of cooling-type steel tubes are joined to each other by heat-dissipating steel fins to form a cylindrical shape as a whole. Since the cooling water circulating inside the tube becomes high temperature, the equipment for recovering this heat is the boiler, and the equipment for simply cooling is the water cooling panel.
転炉からの排ガスには、飛散した鉄粒やスラグ粒などからなるダストが含まれており、このダストがボイラもしくは水冷パネルを形成するチューブ及びフィンに衝突する。このダストの衝突によってチューブ及びフィンは次第に摩耗し、時間の経過に伴ってチューブ及びフィンの減肉が生じる。特に、内部水冷構造のチューブは、高温の排出ガスや転炉の輻射熱による繰り返しの熱衝撃を受けやすく、この熱衝撃に起因してチューブに亀裂や割れが生じるという場合もあり、チューブが破損して冷却水が漏れ出る危険性もある。 The exhaust gas from the converter contains dust composed of scattered iron particles, slag particles, etc., and this dust collides with the tubes and fins forming the boiler or water-cooled panel. The tube and fin are gradually worn by the collision of the dust, and the tube and the fin are thinned over time. In particular, the internal water-cooled tube is susceptible to repeated thermal shocks caused by high-temperature exhaust gas and radiant heat from the converter, and this thermal shock may cause cracks and cracks in the tube, resulting in damage to the tube. There is also a risk of leakage of cooling water.
これに対処するために、ボイラもしくは水冷パネルのメンテナンスを定期的に行い、補修作業者がチューブ及びフィンの傷みの状況を確認しながら、肉厚が減少した部分については肉盛り溶接したり新品と交換したりしていた。この補修作業は精錬の合間や転炉の修理期間内に実施しており、転炉設備の稼働率を低下させるのみならず、安定操業上に問題があった。 To cope with this, the boiler or water-cooled panel is regularly maintained, and the repair worker confirms the state of damage to the tubes and fins. It was exchanged. This repair work was carried out between refining and within the repair period of the converter, which not only reduced the operating rate of the converter equipment, but also had problems in stable operation.
そこで、OG設備のボイラもしくは水冷パネルの長寿命化を目的とする幾つかの提案がなされている。例えば、特許文献1には、チューブ及びフィンの表面に、C:0.03〜0.3質量%、Si:0.2〜1.2質量%、Mn:0.3〜2.6質量%、Ni:0.1〜6.0質量%、Cr:8.0〜15.0質量%、Mo:0.05〜4.0質量%、V:0.1〜3.0質量%を含有し、残部をFeとする高合金鋼を、その厚みが0.5〜1.5mmとなるように肉盛り溶接して、チューブ及びフィンを保護する技術が提案されている。 Therefore, some proposals have been made for the purpose of extending the life of boilers or water-cooled panels of OG equipment. For example, in Patent Document 1, C: 0.03 to 0.3% by mass, Si: 0.2 to 1.2% by mass, Mn: 0.3 to 2.6% by mass on the surfaces of tubes and fins. Ni: 0.1-6.0% by mass, Cr: 8.0-15.0% by mass, Mo: 0.05-4.0% by mass, V: 0.1-3.0% by mass In addition, a technique has been proposed in which high alloy steel with the balance being Fe is welded so that the thickness thereof is 0.5 to 1.5 mm to protect the tube and the fin.
また、特許文献2には、チューブ及びフィンの表面にインコネル系溶接金属を肉盛り溶接して補修するチューブの補修方法が提案されている。
特許文献1及び特許文献2によれば、チューブの表面にチューブを構成する鋼よりも耐熱性、耐摩耗性及び耐食性に優れた金属を肉盛り溶接することで、チューブを長寿命化できるとしている。
According to Patent Literature 1 and
しかしながら、上記従来技術には以下の問題がある。 However, the above prior art has the following problems.
即ち、特許文献1は、肉盛り溶接用の金属として上記の高合金鋼を選定しているが、この高合金綱は、インコネル系合金(ニッケル基合金)に比較して、高温域での強度及び耐摩耗性に劣り、長期間にわたって無補修でチューブを使用することは極めて困難である。 That is, Patent Document 1 selects the above-mentioned high alloy steel as a metal for build-up welding, but this high alloy steel has a strength in a high temperature range as compared with an Inconel alloy (nickel base alloy). In addition, it is very difficult to use the tube without repairing over a long period of time due to its poor wear resistance.
一方、特許文献2は、肉盛り溶接用の金属としてインコネル系合金を選定しているが、肉盛り層の厚みはどの程度が最適であるのか、肉盛り層の厚みの変動幅はどの程度まで許容されるかなどについて、具体的に記載していない。本発明者らは、肉盛り層の厚みが適正でない場合や厚みの変動幅が大きい場合には、肉盛り溶接用の金属としてインコネル系合金を使用しても、肉盛り層に割れが発生し、チューブの長寿命化が達成できないことを確認している。
On the other hand,
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、長期間の耐用を可能とする転炉OG設備のボイラもしくは水冷パネルを提供することであり、また、転炉OG設備のボイラもしくは水冷パネルの寿命を延長するための長寿命化方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a boiler or a water-cooled panel of a converter OG facility that can be used for a long period of time, and the converter OG facility. It is to provide a method for extending the service life of a boiler or water-cooled panel.
上記課題を解決するための本発明の要旨は以下のとおりである。
[1]複数の鋼製のチューブが鋼製のフィンによって相互に接合され、全体として円筒状となるように形成された転炉OG設備のボイラもしくは水冷パネルであって、前記チューブ及び前記フィンの転炉からの排ガスの通過面側に、厚みが1.0mm以上2.0mm以下であるインコネル系合金の肉盛り層が形成されていることを特徴とする、転炉OG設備のボイラもしくは水冷パネル。
[2]前記肉盛り層は、その厚みの変動幅が任意の方向の5mmの範囲内で0.5mm以下であることを特徴とする、上記[1]に記載の転炉OG設備のボイラもしくは水冷パネル。
[3]複数の鋼製のチューブが鋼製のフィンによって相互に接合され、全体として円筒状となるように形成された転炉OG設備のボイラもしくは水冷パネルの長寿命化方法であって、前記チューブ及び前記フィンの転炉からの排ガスの通過面側にインコネル系合金を肉盛りし、その後、肉盛り層の厚みが1.0mm以上2.0mm以下となるように、肉盛り層を表面研磨することを特徴とする、転炉OG設備のボイラもしくは水冷パネルの長寿命化方法。
[4]前記肉盛り層の厚みの変動幅が任意の方向の5mmの範囲内で0.5mm以下となるように表面研磨することを特徴とする、上記[3]に記載の転炉OG設備のボイラもしくは水冷パネルの長寿命化方法。
The gist of the present invention for solving the above problems is as follows.
[1] A boiler or a water-cooled panel of a converter OG facility in which a plurality of steel tubes are joined to each other by steel fins so as to have a cylindrical shape as a whole. A boiler or a water-cooled panel of a converter OG facility, characterized in that a build-up layer of an Inconel alloy having a thickness of 1.0 mm or more and 2.0 mm or less is formed on a passage surface side of exhaust gas from the converter. .
[2] The boiler of the converter OG facility according to the above [1], wherein the build-up layer has a thickness fluctuation range of 0.5 mm or less within a range of 5 mm in an arbitrary direction. Water cooling panel.
[3] A method for extending the life of a boiler or a water-cooled panel of a converter OG facility in which a plurality of steel tubes are joined to each other by steel fins and formed into a cylindrical shape as a whole. The inconel alloy is built up on the side of the tube and the fin passing through the exhaust gas from the converter, and then the built-up layer is surface polished so that the thickness of the built-up layer is 1.0 mm or more and 2.0 mm or less. A method for extending the life of a boiler or water-cooled panel of a converter OG facility, characterized in that:
[4] The converter OG equipment according to [3], wherein surface polishing is performed so that a fluctuation range of the thickness of the build-up layer is 0.5 mm or less within a range of 5 mm in an arbitrary direction. To extend the service life of boilers or water-cooled panels.
本発明によれば、転炉OG設備のボイラもしくは水冷パネルの内表面でのインコネル系合金の肉盛り層の厚みを1.0mm以上2.0mm以下とするので、使用中における肉盛り層に負荷される応力を軽減することができ、これにより、インコネル系合金の肉盛り層での亀裂・割れの発生が抑制されて、チューブの寿命を従来に比較して大幅に延ばすことが実現される。 According to the present invention, since the thickness of the built-up layer of the Inconel alloy on the inner surface of the boiler or water-cooled panel of the converter OG equipment is 1.0 mm or more and 2.0 mm or less, a load is applied to the built-up layer during use. Therefore, the occurrence of cracks and cracks in the build-up layer of the Inconel alloy can be suppressed, and the life of the tube can be greatly extended compared to the conventional case.
以下、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明者らは、複数の鋼製のチューブを鋼製のフィンによって相互に接合し、全体として円筒状となるように形成された、転炉OG設備のボイラもしくは水冷パネルの寿命を延ばすことを目的として、ボイラもしくは水冷パネルの内面側にインコネル系合金を肉盛りする試験を実施した。肉盛りしない母材単体のチューブの耐用年数は経験的に約8年間であり、インコネル系合金を肉盛りすることで12年間以上の耐用年数を得ることを期待して試験した。 The inventors of the present invention intend to extend the life of a boiler or a water-cooled panel of a converter OG facility formed by joining a plurality of steel tubes to each other by steel fins and forming a cylindrical shape as a whole. As a purpose, a test was conducted in which an inconel alloy was built up on the inner surface side of a boiler or a water-cooled panel. The service life of the tube of the base material that does not build up is about 8 years empirically, and the test was conducted with the expectation that a service life of 12 years or more was obtained by building up the Inconel alloy.
肉盛り金属として使用したインコネル系合金はインコネル625(Alloy625)であり、チューブとして使用した鋼管は、JIS G 3461 (2005)で規定されるボイラ・熱交換器用炭素鋼鋼管(STB410、外径38.1mm、厚み4.0〜5.0mm)であり、フィンは、STB410に相当する化学成分のJIS G 4052 (2003)で規定される厚み6.0mmの構造用鋼鋼材(例えばSMn420H)である。インコネル系合金の肉盛りは肉盛り溶接で行い、肉盛り層の厚みは2.0mm超え3.0mm以下とした。STB410及びインコネル625の化学成分及び機械的性質を下記の表1に示す。 The Inconel alloy used as the build-up metal is Inconel 625 (Alloy625), and the steel pipe used as the tube is a carbon steel pipe for boiler / heat exchanger (STB410, outer diameter 38. The fin is a structural steel material (for example, SMn420H) having a thickness of 6.0 mm defined by JIS G 4052 (2003), a chemical component corresponding to STB410. The build-up of the Inconel alloy was performed by build-up welding, and the thickness of the build-up layer was 2.0 mm to 3.0 mm. The chemical components and mechanical properties of STB410 and Inconel 625 are shown in Table 1 below.
しかしながら、インコネル625を肉盛りしたにも拘わらず、実機に設置後、早い場合には、6ヶ月経過した時点で、肉盛り層に亀裂が発生した。その亀裂が母材のチューブにまで達成する場合も発生し、この場合には、チューブ母材単体の耐用年数である約8年間をも達成することができない。 However, even though Inconel 625 was built up, cracks occurred in the built-up layer when 6 months had passed since the installation in the actual machine. In some cases, the crack may reach the base material tube, and in this case, the service life of the tube base material alone cannot be achieved for about 8 years.
この原因を解明するべく、伝熱計算手法及び応力計算手法を用いて、脱炭精錬での昇熱(精錬開始に該当)から冷却(精錬終了後)までの1サイクルにおける肉盛り層に負荷される熱応力を算出し、応力値の振幅(最大値と最小値との差)を求め、求めた応力値の振幅を、JISによって鋼種別に定められている使用疲労曲線に照らし合わせ、肉盛り層の熱衝撃応力による疲労寿命を推定した。計算は、インコネル625とSTB410との溶け込み層は存在しない理想的な形態とし、肉盛り層の厚みを、0mm(ケース1)、1.0mm(ケース2)、2.0mm(ケース3)、3.0mm(ケース4)、及び、2.0mmから3.0mmの範囲で厚みが変動している場合(ケース5)の合計5水準で実施した。図1及び表2に計算結果を示す。 In order to elucidate this cause, using the heat transfer calculation method and stress calculation method, it is loaded on the build-up layer in one cycle from heating (decomposing refining start) to cooling (after refining end) in decarburization refining. The thermal stress is calculated, the amplitude of the stress value (difference between the maximum value and the minimum value) is obtained, and the amplitude of the obtained stress value is compared with the fatigue curve used for the steel type by JIS, The fatigue life due to thermal shock stress of the layer was estimated. The calculation is an ideal form in which there is no melted layer of Inconel 625 and STB410, and the thickness of the build-up layer is 0 mm (case 1), 1.0 mm (case 2), 2.0 mm (case 3), 3 It was carried out at a total of five levels: 0.0 mm (case 4) and a case where the thickness fluctuated in the range of 2.0 mm to 3.0 mm (case 5). FIG. 1 and Table 2 show the calculation results.
表2に示すように、肉盛り層の厚みが0mmの場合、つまり、母材単体のチューブの耐用回数計算値は5.7×104回であり、この値は上記の約8年間(15ch/日×365日/年×8年=43800ch)の使用回数と概ね一致しており、計算結果は十分に信頼できるものであることが確認できた。 As shown in Table 2, when the thickness of the built-up layer is 0 mm, that is, the calculated number of useful times of the tube of the base material alone is 5.7 × 10 4 times, and this value is about 8 years (15 ch) / Day x 365 days / year x 8 years = 43800 ch), which is almost the same as the number of uses, confirming that the calculation results are sufficiently reliable.
また、図1及び表2に示すように、インコネル625の肉盛り層の厚みが1.0mm、2.0mm、3.0mmの場合で比較すると、肉盛り層の厚みが1.0mmの場合に、応力振幅値が最も小さくなり、熱応力による疲労破壊までの繰り返し数が最も長くなることがわかった。一方、肉盛り層の厚みが3.0mmの場合には、肉盛り層が形成されていない母材単体のチューブよりも疲労破壊までの繰り返し数が短くなることがわかった。また、肉盛り層の厚みが2.0mmから3.0mmの範囲で変動している場合には、疲労破壊までの繰り返し数が更に短くなることがわかった。 As shown in FIG. 1 and Table 2, when the thickness of the built-up layer of Inconel 625 is 1.0 mm, 2.0 mm, and 3.0 mm, the thickness of the built-up layer is 1.0 mm. It was found that the stress amplitude value was the smallest and the number of repetitions until fatigue failure due to thermal stress was the longest. On the other hand, when the thickness of the build-up layer is 3.0 mm, it has been found that the number of repetitions until fatigue failure is shorter than that of a single base material tube on which no build-up layer is formed. Moreover, when the thickness of the build-up layer was fluctuate | varied in the range of 2.0 mm to 3.0 mm, it turned out that the repetition number until fatigue failure becomes still shorter.
肉盛り層の厚みが3.0mmの場合に寿命が短くなる理由は、インコネル625の熱伝導率はSTB410などの炭素鋼に比較して小さく、肉盛り層が3.0mmの場合には、精錬時、肉盛り層の外周部は高温となり、一方、肉盛り層のチューブとの接合面は冷却水により冷却されていることから、肉盛り層内の温度勾配が大きくなり、これにより過大な熱応力が発生することに起因すると考えられる。また、精錬終了後は肉盛り層の周囲の雰囲気(大気)の温度が低く、内部から冷却されることもあって、肉盛り層の外周部は急減に温度が低下し、これに伴って過大な熱応力が発生することも寿命が短くなる理由であると考えられる。 The reason why the life is shortened when the thickness of the build-up layer is 3.0 mm is that the thermal conductivity of Inconel 625 is smaller than that of carbon steel such as STB410, and when the build-up layer is 3.0 mm, refining is performed. At the same time, the outer peripheral portion of the build-up layer becomes hot, while the joint surface of the build-up layer with the tube is cooled by cooling water, so that the temperature gradient in the build-up layer becomes large, which causes excessive heat. This is thought to be due to the generation of stress. In addition, after refining, the temperature of the atmosphere (atmosphere) around the built-up layer is low, and it may be cooled from the inside, so the temperature of the outer peripheral part of the built-up layer suddenly decreases and excessively increases. It is considered that the generation of a thermal stress is also a reason for shortening the life.
また、肉盛り層の厚みが2.0mmから3.0mmの範囲で変動している場合に更に寿命が短くなる理由は、肉盛り層厚みの異なる部位に、熱応力が集中することに起因すると考えられる。このことから、肉盛り層の厚みが均一であるほど、肉盛り層の寿命が延びることが確認できた。 The reason why the life is further shortened when the thickness of the build-up layer varies in the range of 2.0 mm to 3.0 mm is that the thermal stress is concentrated on the different parts of the build-up layer thickness. Conceivable. From this, it was confirmed that the life of the build-up layer was extended as the thickness of the build-up layer was uniform.
尚、肉盛り層の厚みがゼロの場合に最も応力振幅値は小さくなるが、チューブの母材は炭素鋼であり、炭素鋼の引張り強度はインコネル625の引張り強度に比較して低く、これが、母材のみの繰り返し数が、肉盛り層の厚みが1.0mmの場合に比較して小さくなる理由である。 The stress amplitude value is the smallest when the thickness of the build-up layer is zero, but the base material of the tube is carbon steel, and the tensile strength of the carbon steel is lower than the tensile strength of Inconel 625, This is the reason why the number of repetitions of only the base material is smaller than when the thickness of the build-up layer is 1.0 mm.
本発明は、上記検討結果に基づいてなされたものであり、転炉OG設備のボイラもしくは水冷パネルを形成するチューブ及びフィンの転炉からの排ガスの通過面側に、厚みが1.0mm以上2.0mm以下であるインコネル系合金の肉盛り層を形成することを必須の条件とする。 The present invention has been made on the basis of the above examination results, and has a thickness of 1.0 mm or more on the passage side of the exhaust gas from the converter and the tube and fins forming the boiler or water-cooled panel of the converter OG equipment. It is an essential condition to form a build-up layer of Inconel alloy that is 0.0 mm or less.
以下、転炉OG設備のボイラもしくは水冷パネルの内表面にインコネル系合金の肉盛り層を形成する方法を具体的に説明する。ここでは、ボイラの場合について説明するが、水冷パネルの場合もボイラと同様にすればよい。図2は、転炉OG設備のボイラの一部分の横断面図である。 Hereinafter, a method for forming a built-up layer of an Inconel alloy on the inner surface of a boiler or water-cooled panel of a converter OG facility will be specifically described. Here, the case of a boiler will be described, but the case of a water-cooled panel may be the same as that of a boiler. FIG. 2 is a cross-sectional view of a part of the boiler of the converter OG facility.
図2に示すように、転炉OG設備のボイラ1は、複数のチューブ2を鋼製のフィン3で相互に接合し、全体として円筒状となるように形成されている。チューブ2とフィン3とは、溶接金属4により接合されている。このように構成されるボイラ1の転炉からの排ガスの通過面側に、インコネル系合金の肉盛り層5を形成する。肉盛り層5は溶接手法或いは溶射手法によって形成するが、投入熱量が少なく、溶接されるインコネル系合金のチューブ2への溶け込み量を少なくすることができることから、溶接手法を用いることが好ましい。
As shown in FIG. 2, the boiler 1 of the converter OG facility is formed such that a plurality of
肉盛り層5を形成するインコネル系合金としては、インコネル625に限らず、インコネル600、インコネル718、インコネルX750など、種々のインコネル系合金を使用することができる。
The Inconel alloy for forming the build-up
本発明では、肉盛り層5の厚みを1.0〜2.0mmの範囲に規定するが、これは肉盛り層5の表面を研磨した後の厚みである。従って、肉盛り施工直後の肉盛り層5の厚みをおよそ1.5〜2.5mmとし、これを肉盛り層5の厚みが1.0〜2.0mmの範囲となるまで、表面研磨する。表面研磨はグラインダーなどで行う。表面研磨により、肉盛り施工時のビードによる凹凸が除去され、凹部での熱応力の集中が妨げられる。つまり、少なくとも、肉盛り施工時のビードによる凹凸が除去されるまで、表面研磨を実施する。
In this invention, although the thickness of the build-up
また、肉盛り層5の厚みが均一であるほど、熱応力の集中が少なく発生する熱応力が小さくなるので、つまり、耐用回数が延びるので、表面研磨の際には、肉盛り層5の厚みが均一となるように研磨する。具体的には、肉盛り層5の厚みの変動幅が任意の方向の5mmの範囲内で0.5mm以下となるように表面研磨することが好ましい。
Further, as the thickness of the build-up
チューブ2として使用する鋼管としては、上記のJIS G 3461 (2005)で規定されるボイラ・熱交換器用炭素鋼鋼管以外に、ボイラ・熱交換器用合金鋼管(JIS G 3462 (2004))、ボイラ・熱交換器用ステンレス鋼鋼管(JIS G 3463 (2006))などを使用することができる。
Steel pipes used as
以上説明したように、本発明によれば、転炉OG設備のボイラ1もしくは水冷パネルの転炉からの排ガスの通過面側に、厚みが1.0mm以上2.0mm以下であるインコネル系合金の肉盛り層5を形成するので、それぞれ熱伝導率の異なるチューブ2にインコネル系合金の肉盛り層5が形成されたときの熱衝撃による繰り返し応力を最も低くすることができ、肉盛り層5における亀裂・割れの発生を長期間にわたって防止することが実現される。これにより、肉盛り層5の内部のチューブ2は肉盛り層5によって保護され、チューブ2は長期間の耐用が可能となる。
As described above, according to the present invention, an inconel-based alloy having a thickness of 1.0 mm or more and 2.0 mm or less is formed on the exhaust gas passing surface side from the boiler 1 of the converter OG equipment or the converter of the water-cooled panel. Since the build-up
転炉OG設備のボイラの転炉からの排ガスの通過面側に、厚みが約2.2mmとなるように、インコネル625を肉盛り溶接した。その後、肉盛り層の表面をグラインダーで研磨し、肉盛り層の厚みを1.7mmとした。チューブは、外径が38.1mm、厚みが5.0mmのボイラ・熱交換器用炭素鋼鋼管(STB410)である。肉盛り層厚みの測定は、超音波探傷による反射エコーから肉盛り層を含めた厚みを求め、求めた値からチューブの肉厚を差し引いた値から求めた。また、このようにして求めた肉盛り層の厚みから、厚みの変動幅を求めた。その結果、厚みの変動幅は、任意の方向の5mmの範囲内で0.5mm以下であることを確認した。 Inconel 625 was build-up welded so that the thickness would be about 2.2 mm on the exhaust gas passage surface side from the converter of the boiler of the converter OG facility. Thereafter, the surface of the build-up layer was polished with a grinder, and the thickness of the build-up layer was set to 1.7 mm. The tube is a carbon steel pipe (STB410) for boiler / heat exchanger having an outer diameter of 38.1 mm and a thickness of 5.0 mm. The thickness of the build-up layer was determined from the value obtained by calculating the thickness including the build-up layer from the reflection echo by ultrasonic flaw detection and subtracting the tube thickness from the obtained value. Moreover, the thickness fluctuation | variation width | variety was calculated | required from the thickness of the buildup layer calculated | required in this way. As a result, it was confirmed that the variation width of the thickness was 0.5 mm or less within a range of 5 mm in an arbitrary direction.
このようにして構成した転炉OG設備のボイラを実機転炉に設置した。転炉に設置して25ヶ月が経過した時点で肉盛り層の表面を調査した結果、それ以前全く補修していないにも拘わらず、亀裂及び割れは全く発生しておらず、長期間の耐用が可能であることが確認できた。 The boiler of the converter OG equipment constructed as described above was installed in the actual converter. As a result of investigating the surface of the built-up layer when 25 months have passed since it was installed in the converter, no cracks and cracks occurred at all, although it had not been repaired at all before, and it was used for a long time It was confirmed that it was possible.
前述したように、インコネル625の肉盛り層の厚みを2.0mm超え3.0mm以下とした試験では、6ヶ月経過した時点で、肉盛り層に亀裂が発生しており、本発明を適用することで、インコネル625からなる肉盛り層の長寿命化が期待できることが確認できた。 As described above, in the test in which the thickness of the build-up layer of Inconel 625 is more than 2.0 mm and 3.0 mm or less, the build-up layer has cracked after 6 months, and the present invention is applied. Thus, it was confirmed that the life of the built-up layer made of Inconel 625 can be expected to be extended.
1 ボイラ
2 チューブ
3 フィン
4 溶接金属
5 肉盛り層
1
Claims (4)
Priority Applications (1)
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2014
- 2014-01-23 JP JP2014010039A patent/JP6015681B2/en active Active
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