JPH07268523A - ごみ焼却排ガス利用廃熱ボイラーの伝熱管材 - Google Patents

ごみ焼却排ガス利用廃熱ボイラーの伝熱管材

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JPH07268523A
JPH07268523A JP6265294A JP6265294A JPH07268523A JP H07268523 A JPH07268523 A JP H07268523A JP 6265294 A JP6265294 A JP 6265294A JP 6265294 A JP6265294 A JP 6265294A JP H07268523 A JPH07268523 A JP H07268523A
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JP
Japan
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heat transfer
less
exhaust gas
transfer pipe
pipe material
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Application number
JP6265294A
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English (en)
Inventor
Hideo Kitamura
英男 北村
Tomoyoshi Kiwake
友義 木分
Saburo Wakita
三郎 脇田
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Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高温耐食性の優れたごみ焼却排ガス利用廃
熱ボイラーの伝熱管材を提供する。 【構成】 伝熱管材が、重量%で、Cr:28〜35
%、Mo:6.5〜11%、Nb:1.5〜5%、F
e:0.5〜7%、C:0.05%以下、Si:0.1
以下、P:0.03以下、S:0.03以下、を含有
し、さらに必要に応じてW:0.1〜2%、希土類元
素:0.001〜0.1%、Hf:0.001〜0.0
1%、およびB:0.001〜0.01%のうちの1種
または2種以上を含有し、残りがNiとその他の不純物
からなる組成を有するNi基合金からなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、腐食性が強く、かつ
高温のごみ焼却排ガスに対して、すぐれた高温耐食性を
示し、ごみ焼却排ガス利用廃熱ボイラーの伝熱管材に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、ごみ焼却施設には排ガスのもつ
高温潜熱を利用する目的で、廃熱ボイラーが設置されて
いる。また、前記廃熱ボイラーの構造部材である伝熱管
材は、腐食性の強いHClやSO2ガス、Na2SO4
Ca2SO4などの溶融硫酸塩、さらにNaClやKCl
などの溶融塩化物などの腐食性生成物を含有する高温の
排ガスに曝され、かつ前記硫酸塩や塩化物などが表面に
堆積した環境下におかれることから、その製造には高温
耐食性の優れた各種の材料が用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年のごみ焼却
施設の大型化および処理能率の向上はめざましく、これ
に伴い排ガス温度はさらに上昇し、かつ排ガスの腐食性
も一段と激しさを増す傾向にあり、かかる点から廃熱ボ
イラーの伝熱管材には、より一層の高温耐食性が要求さ
れているが、上記の従来伝熱管材は、高温耐食性の点で
未だ不十分なため、これらの要求には満足に対応するこ
とが出来ないのが現状である。
【0004】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等、は
上述のような観点から、より一段と優れた高温耐食性を
有するごみ焼却排ガス利用廃熱ボイラーの伝熱管材を開
発すべく研究を行った結果、上記伝熱管材を、重量%で
(以下、重量%を示す)Cr:28〜35%、 M
o:6.5〜11%、Nb:1.5〜5%、 Fe:
0.5〜7%、C:0.05%以下、 Si:0.1%
以下、P:0.03%以下、 S:0.03%以下、
を含有し、さらに必要に応じて、(a) W:0.1〜
2%、(b) 希土類元素:0.001〜0.1%、
Y:0.001〜0.1%、 Zr:0.001
〜0.1%、Hf:0.001〜0.01%、
B:0.001〜0.01%、のうちの1種または2種
以上、以上(a)および/または(b)を含有し、残り
がNiとその他の不純物からなる組成を有するNi基合
金で構成すると、この結果のNi基合金製伝熱管材は、
極めて苛酷な高温腐食環境下で優れた耐食性を示すと言
う研究結果を得たのである。
【0005】この発明は、上記の研究結果に基づいてな
されたものであって、以下に伝熱管用合金を構成するN
i基合金の成分組成を上記の通りに限定した理由を説明
する。 (a) CrおよびMo これらの成分には、共存した状態で高温のごみ焼却排ガ
スに対する高温腐食および高温耐酸化性を向上させる作
用があるが、その含有量がCrおよびMoのいづれかで
もCr:18%未満およびMo:6.5%未満になると
前記作用に所望の効果が得られず、一方、その含有量が
同じくCrおよび MoのいずれかでもCr:35%お
よびMo:11%を越えると熱間加工性が低下するよう
になることから、その含有量を、Cr:28〜35%、
望ましくは29〜32%、Mo:6.5〜11%、望ま
しくは7〜9.5%と定めた。
【0006】(b) Nb Nb成分には、高温排ガス中の腐食性生成物である硫酸
塩や塩化物などに対する耐食性を向上させる作用がある
が、その含有量が1.5%未満では前記の高温耐食性に
所望の向上効果が得られず、一方その含有量が5%を越
えると熱間加工性が低下するようになることから、その
含有量を1.5〜5%、望ましくは1.7〜3%と定め
た。
【0007】(c) Fe Fe成分には熱間加工性を向上させる作用があるが、そ
の含有量が0.5%未満では所望の熱間加工性を確保す
ることができず、一方その含有量が7%を越えると靱性
が低下するようになることから、その含有量を0.5〜
7%、望ましくは1〜5%と定めた。
【0008】(d) C 不純物としてのC成分の含有量が0.05%を越える
と、粒界に存在する炭化物の量が増大するようになっ
て、特に高温排ガス中に含有する溶融塩化物による粒界
腐食の進行が促進されるようになることから、その含有
量を0.05以下と定めた。
【0009】(e) Si Si成分には脱酸作用があるので、溶湯の脱酸に用いる
場合があるが、この場合でもその含有量が0.1%を越
えると靱性が低下するようになることから、その含有量
を0.1%以下と定めた。
【0010】(f) PおよびS 不純物としてのこれらの成分がそれぞれP:0.03%
およびS:0.03%を越えると、粒界に偏析するよう
になって熱間加工性を低下させ、かつ高温耐食性も低下
するようになることから、その含有量をP:0.03%
以下およびS:0.03以下と定めた。
【0011】(g) W W成分には、より一段と高温耐食性を向上させる作用が
あるので必要に応じて含有されるが、その含有量が0.
1%未満では前記作用に所望の向上効果が得られず、一
方その含有量が2%を越えると熱間加工性が低下するよ
うになることから、その含有量を0.1〜2%、望まし
くは 0.5〜1.5%と定めた。
【0012】(h)希土類元素、Y、Zr、Hf、およ
びB これらの成分には熱間加工性を向上させる作用があるの
で必要に応じて含有させるが、その含有量が、いずれの
成分も0.001未満では所望の熱間加工性向上効果が
得られず、一方その含有量が希土類元素、Y、およびZ
rにあっては0.1%、HfおよびBにあっては0.0
1%を越えても熱間加工性により一層の向上効果が得ら
れないことから、その含有量を、希土類元素:0.00
1〜0.1%、Y:0.001〜0.1%、Zr:0.
1%、Hf:0.001〜0.01%、およびB:0.
001〜0.01%と定めた。
【0013】(i) その他不純物 その他不純物としてMn、TiおよびAlを含有する場
合があるが、これらの成分の含有量がそれぞれ0.4%
を越えると熱間加工性が損なわれるようになることか
ら、その含有量をそれぞれ0.4%以下にとどめなけれ
ばならない。
【0014】
【実施例】つぎに、この発明の伝熱管材を実施例により
具体的に説明する。通常の高周波溶解炉を用いて、表1
〜3に示される成分組成をもったNi基合金溶湯を調製
し、インゴットを鋳造し、このインゴットに1000〜
1250℃の範囲内の所定温度で熱間鍛造を施して直
径:40mmの丸棒材とし、ついでこの丸棒材から直径:
38mm×肉厚:5mmの寸法に削り出すことにより本発明
伝熱管材1〜26および比較伝熱管材1〜4をそれぞれ
製造した。
【0015】なお、比較伝熱管材1〜4は、これを構成
するNi基合金の構成成分のうちの、高温耐食性に影響
を及ぼす成分のいずれかの成分含有量(表3には*印を
付す)がこの発明の範囲から外れたものである。
【0016】ついで、この結果得られた各種の伝熱管材
を廃熱ボイラーに組み込み、この廃熱ボイラーを処理能
力:50ton/日のごみ焼却施設に設置し、前記伝熱
管材の表面温度:400℃、排ガス温度:600℃の条
件で1000時間の操業終了後伝熱管材を取り出し、表
面に付着した灰分や生成スケールを除去した状態で周方
向における肉厚を測定し、最大減肉量を求めると共に、
表面部の断面ミクロ組織を観察して、最大粒界腐食長さ
を測定した。
【0017】これらの測定結果を表4、5に示した。
【0018】
【表1】
【0019】
【表2】
【0020】
【表3】
【0021】
【表4】
【0022】
【表5】
【0023】
【発明の効果】表1〜5に示される結果から、本発明伝
熱管材1〜26、いずれも優れた高温耐食性を有し、一
方比較伝熱管材1〜4に見られるように、これを構成す
るNi基合金のうちのCr、Mo、およびNbの含有量
がこの発明の範囲から外れて低くなると高温耐食性が劣
ったものになることが明かである。上述のように、この
発明の伝熱管材は、一段と優れた高温耐食性を有するの
で、ごみ焼却施設の大型化および処理能力の向上に対応
することができ、工業上有用な特性を有するのである。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%で、 Cr:28〜35%、 Mo:6.5〜11%、 Nb:1.5〜5%、 Fe:0.5〜7%、 C:0.05%以下、 Si:0.1%以下、 P:0.03%以下、 S:0.03%以下、 を含有し、残りがNiとその他の不純物からなる組成を
    有するNi基合金で構成したことを特徴とするごみ焼却
    排ガス利用廃熱ボイラーの伝熱管材。
  2. 【請求項2】 重量%で、 Cr:28〜35%、 Mo:6.5〜11% 、 Nb:1.5〜5%、 Fe:0.5〜7%、 C:0.05%以下、 Si:0.1%以下、 P:0.03%以下、 S:0.03%以下、を含
    有し、さらに、 W:0.1〜2%、を含有し、残りがNiとその他の不
    純物からなる組成を有するNi基合金で構成したことを
    特徴とするごみ焼却排ガス利用廃熱ボイラーの伝熱管
    材。
  3. 【請求項3】 重量%で、 Cr:28〜35%、 Mo:6.5〜11%、 Nb:1.5〜5%、 Fe:0.5 〜7%、 C:0.05%以下、 Si:0.1%以下、 P:0.03%以下、 S:0.03%以下、 を含有し、さらに、 希土類元素:0・001〜0.1%、 Y:0.001
    〜0.1%、 Zr:0.001〜0.1%、 Hf:0.001
    〜0.01%、 B:0.001〜0.01%、のうちの1種または2種
    以上、を含有し、残りがNiとその他の不純物からなる
    組成を有するNi基合金で構成したことを特徴とするご
    み焼却排ガス利用廃熱ボイラーの伝熱管材。
  4. 【請求項4】 重量%で、 Cr:28〜35%、 Mo:6.5〜11%、 Nb:1.5〜5%、 Fe:0.5〜7%、 C:0.05%以下、 Si:0.1% P:0.03%以下、 P:0.03%以下、を含
    有し、 W:0.1〜2%、を含有し、さらに、 希土類元素:0.001〜0.1%、 Y:0.001
    〜0.1%、 Zr:0.001〜0.1%、 Hf:0.001
    〜0.01%、 B:0.001〜0.1%、のうちの1種または2種以
    上、を含有し、残りがNiとその他の不純物からなる組
    成を有するNi基合金で構成したことを特徴とするごみ
    焼却排ガス利用廃熱ボイラーの伝熱管材。
JP6265294A 1994-03-31 1994-03-31 ごみ焼却排ガス利用廃熱ボイラーの伝熱管材 Pending JPH07268523A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2455504A1 (en) * 2010-11-19 2012-05-23 Schmidt + Clemens GmbH + Co. KG Nickel-chromium-iron-molybdenum alloy

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2455504A1 (en) * 2010-11-19 2012-05-23 Schmidt + Clemens GmbH + Co. KG Nickel-chromium-iron-molybdenum alloy
WO2012065749A1 (en) * 2010-11-19 2012-05-24 Schmidt + Clemens Gmbh + Co. Kg Nickel-chromium-iron-molybdenum alloy

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Effective date: 20010321