JPH09217137A - 高温耐食性に優れたごみ焼却排ガス利用廃熱ボイラの伝熱用複合管 - Google Patents
高温耐食性に優れたごみ焼却排ガス利用廃熱ボイラの伝熱用複合管Info
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- JPH09217137A JPH09217137A JP2758396A JP2758396A JPH09217137A JP H09217137 A JPH09217137 A JP H09217137A JP 2758396 A JP2758396 A JP 2758396A JP 2758396 A JP2758396 A JP 2758396A JP H09217137 A JPH09217137 A JP H09217137A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高温耐食性、特に高温耐粒界腐食性にに優れ
たごみ焼却排ガス利用廃熱ボイラの伝熱用複合管を提供
する。 【解決手段】Ｃｒ：２０〜２５％、Ｍｏ：１８〜２５
％、Ｎｂ：０．５〜５％、Ｆｅ：０．０１〜７％、Ｃ：
０．００１〜０．０５％、Ｍｇ：０．００１〜０．１
％、Ｂ：０．００１〜０．１を含有し、さらに必要に応
じて下記の（ａ）および／または（ｂ）を含有し、残り
がＮｉと不可避不純物からなり、不可避不純物として含
まれるＳｉ、ＰおよびＳをそれぞれＳｉ：０．１％以
下、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以下に制限し
た組成を有するＮｉ基合金で構成した外層と通常のボイ
ラ用鋼からなる内層とからなる。ただし、（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：０．００１〜０．１％の内の１種また
は２種以上。
たごみ焼却排ガス利用廃熱ボイラの伝熱用複合管を提供
する。 【解決手段】Ｃｒ：２０〜２５％、Ｍｏ：１８〜２５
％、Ｎｂ：０．５〜５％、Ｆｅ：０．０１〜７％、Ｃ：
０．００１〜０．０５％、Ｍｇ：０．００１〜０．１
％、Ｂ：０．００１〜０．１を含有し、さらに必要に応
じて下記の（ａ）および／または（ｂ）を含有し、残り
がＮｉと不可避不純物からなり、不可避不純物として含
まれるＳｉ、ＰおよびＳをそれぞれＳｉ：０．１％以
下、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以下に制限し
た組成を有するＮｉ基合金で構成した外層と通常のボイ
ラ用鋼からなる内層とからなる。ただし、（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：０．００１〜０．１％の内の１種また
は２種以上。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、高温耐食性、特
に高温耐粒界腐食性に優れたごみ焼却排ガス利用廃熱ボ
イラの伝熱用複合管に関するものである。
に高温耐粒界腐食性に優れたごみ焼却排ガス利用廃熱ボ
イラの伝熱用複合管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、廃熱ボイラが設置されてい
る。また、前記廃熱ボイラの構造部材である伝熱用複合
管は、腐食性の強いＨＣｌやＳＯ2 ガス、Ｎａ2 ＳＯ4
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さ
らされ、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。
高温潜熱を利用する目的で、廃熱ボイラが設置されてい
る。また、前記廃熱ボイラの構造部材である伝熱用複合
管は、腐食性の強いＨＣｌやＳＯ2 ガス、Ｎａ2 ＳＯ4
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さ
らされ、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】ごみ焼却施設には排ガスのもつ高温潜熱を
利用する廃熱ボイラの伝熱管の材料として、重量％で
（以下、％は重量％を示す）、Ｃｒ：２０〜２５％、Ｍ
ｏ：１８〜２５％、Ｎｂ：０．５〜５％、Ｆｅ：０．０
１〜７％、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：０．００ｌ
〜０．１％、Ｚｒ：０．００１〜０．１％、Ｈｆ：０．
００１〜０．１％、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と不可避不純物からなる組
成を有するＮｉ基合金で構成された伝熱管が提案されて
いる（特開平７−２５８７８１号公報参照）。このＮｉ
基合金で構成された伝熱管を廃熱ボイラに組み込み、こ
の廃熱ボイラを処理能力：２００ton ／日のごみ焼却施
設に設置し、前記伝熱管の表面温度：５００℃、排ガス
温度：６５０℃の条件で１０００時間の操業を行ない、
操業終了後伝熱管を取り出し、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および
断面ミクロ組織を測定した結果、最大減肉量は０．１８
〜０．２５ｍｍ、最大粒界腐食長さは０．０１〜０．０
４ｍｍとなって、優れた高温耐食性を示していた。これ
らＮｉ基合金で構成された伝熱管は一般に高価であると
ころから、通常のボイラ用鋼の外側に被覆し、通常のボ
イラ用鋼からなる内層と新しく開発されたＮｉ基合金で
構成された外層からなる複合管を伝熱用複合管として使
用することも知られている。
利用する廃熱ボイラの伝熱管の材料として、重量％で
（以下、％は重量％を示す）、Ｃｒ：２０〜２５％、Ｍ
ｏ：１８〜２５％、Ｎｂ：０．５〜５％、Ｆｅ：０．０
１〜７％、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：０．００ｌ
〜０．１％、Ｚｒ：０．００１〜０．１％、Ｈｆ：０．
００１〜０．１％、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と不可避不純物からなる組
成を有するＮｉ基合金で構成された伝熱管が提案されて
いる（特開平７−２５８７８１号公報参照）。このＮｉ
基合金で構成された伝熱管を廃熱ボイラに組み込み、こ
の廃熱ボイラを処理能力：２００ton ／日のごみ焼却施
設に設置し、前記伝熱管の表面温度：５００℃、排ガス
温度：６５０℃の条件で１０００時間の操業を行ない、
操業終了後伝熱管を取り出し、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および
断面ミクロ組織を測定した結果、最大減肉量は０．１８
〜０．２５ｍｍ、最大粒界腐食長さは０．０１〜０．０
４ｍｍとなって、優れた高温耐食性を示していた。これ
らＮｉ基合金で構成された伝熱管は一般に高価であると
ころから、通常のボイラ用鋼の外側に被覆し、通常のボ
イラ用鋼からなる内層と新しく開発されたＮｉ基合金で
構成された外層からなる複合管を伝熱用複合管として使
用することも知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年の切迫した
エネルギー事情から、ごみ焼却による廃熱を最大限に利
用するために廃熱ボイラの蒸気条件を高温高圧化する傾
向にあり、これに伴ない伝熱用複合管の管壁温度はさら
に上昇し、かつごみの高カロリー化およびプラスチック
の増加により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の伝熱用複合管には、
より一層の高温耐食性が要求され、さらに伝熱効率向上
の点から管の薄肉化を可能にする高温強度が強く要求さ
れている。この要求に対して提供された上記従来の特開
平７−２５８７８１号公報記載のＮｉ基合金は、排ガス
に対する高温耐食性がかなり向上しているが未だ十分で
なく、したがって、この従来のＮｉ基合金で構成された
外層を有する伝熱用複合管の寿命は満足のいくものでは
なかった。
エネルギー事情から、ごみ焼却による廃熱を最大限に利
用するために廃熱ボイラの蒸気条件を高温高圧化する傾
向にあり、これに伴ない伝熱用複合管の管壁温度はさら
に上昇し、かつごみの高カロリー化およびプラスチック
の増加により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の伝熱用複合管には、
より一層の高温耐食性が要求され、さらに伝熱効率向上
の点から管の薄肉化を可能にする高温強度が強く要求さ
れている。この要求に対して提供された上記従来の特開
平７−２５８７８１号公報記載のＮｉ基合金は、排ガス
に対する高温耐食性がかなり向上しているが未だ十分で
なく、したがって、この従来のＮｉ基合金で構成された
外層を有する伝熱用複合管の寿命は満足のいくものでは
なかった。
【０００５】
【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に
優れた長寿命のごみ焼却排ガス利用廃熱ボイラの伝熱用
複合管を開発すべく研究を行なった結果、（ａ）従来の
特開平７−２５８７８１号公報記載のＮｉ基合金で構成
された外層を有する焼却排ガス利用廃熱ボイラの伝熱用
複合管は、高温耐粒界腐食性が十分でないために、腐食
性の強いＨＣｌやＳＯ2 ガス、Ｎａ2 ＳＯ4 、Ｋ2 ＳＯ
4 などの溶融硫酸塩、さらにＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＰｂＣ
ｌ2 、ＺｎＣｌ2 などの溶融塩化物などが表面に付着堆
積した状態で３００〜１０００℃の高温の排ガスにさら
されると、粒界腐食が進行し、その結果として十分な高
温耐食性が得られず、従って、十分な寿命が得られな
い、（ｂ）上記従来の特開平７−２５８７８１号公報記
載のＮｉ基合金にＭｇ：０．００１〜０．１％含有せし
めると、熱間加工性が優れると共に高温耐粒界腐食性が
向上したＮｉ基合金が得られ、このＮｉ基合金で構成さ
れた外層を有するごみ焼却排ガス利用廃熱ボイラの伝熱
用複合管を塑性加工で製造すると、このＭｇを０．００
１〜０．１％含有するＮｉ基合金で構成された外層は熱
間加工性に優れるところから通常のボイラ用鋼からなる
内層との間の密着性に優れた伝熱用複合管が得られ、さ
らに高温耐粒界腐食性が優れているところから、結果と
して高温耐食性が一層向上し、伝熱用複合管の寿命が一
層伸びる、などの研究結果を得たのである。
上述のような観点から、より一段と優れた高温耐食性に
優れた長寿命のごみ焼却排ガス利用廃熱ボイラの伝熱用
複合管を開発すべく研究を行なった結果、（ａ）従来の
特開平７−２５８７８１号公報記載のＮｉ基合金で構成
された外層を有する焼却排ガス利用廃熱ボイラの伝熱用
複合管は、高温耐粒界腐食性が十分でないために、腐食
性の強いＨＣｌやＳＯ2 ガス、Ｎａ2 ＳＯ4 、Ｋ2 ＳＯ
4 などの溶融硫酸塩、さらにＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＰｂＣ
ｌ2 、ＺｎＣｌ2 などの溶融塩化物などが表面に付着堆
積した状態で３００〜１０００℃の高温の排ガスにさら
されると、粒界腐食が進行し、その結果として十分な高
温耐食性が得られず、従って、十分な寿命が得られな
い、（ｂ）上記従来の特開平７−２５８７８１号公報記
載のＮｉ基合金にＭｇ：０．００１〜０．１％含有せし
めると、熱間加工性が優れると共に高温耐粒界腐食性が
向上したＮｉ基合金が得られ、このＮｉ基合金で構成さ
れた外層を有するごみ焼却排ガス利用廃熱ボイラの伝熱
用複合管を塑性加工で製造すると、このＭｇを０．００
１〜０．１％含有するＮｉ基合金で構成された外層は熱
間加工性に優れるところから通常のボイラ用鋼からなる
内層との間の密着性に優れた伝熱用複合管が得られ、さ
らに高温耐粒界腐食性が優れているところから、結果と
して高温耐食性が一層向上し、伝熱用複合管の寿命が一
層伸びる、などの研究結果を得たのである。
【０００６】この発明は、上記の研究結果にもとづいて
なされたものであって、Ｃｒ：２０〜２５％、Ｍｏ：１
８〜２５％、Ｎｂ：０．５〜５％、Ｆｅ：０．０１〜７
％、Ｃ：０．００１〜０．０５％、Ｍｇ：０．００１〜
０．１％、Ｂ：０．００１〜０．１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〜
０．１％の内の１種または２種以上、上記（ａ）および
／または（ｂ）を含有し、残りがＮｉと不可避不純物か
らなり、不可避不純物として含まれるＳｉ、ＰおよびＳ
をそれぞれＳｉ：０．１％以下、Ｐ：０．０３％以下、
Ｓ：０．０３％以下に制限した組成を有するＮｉ基合金
で構成した外層と通常のボイラ用鋼からなる内層とで構
成した高温耐食性、特に高温耐粒界腐食性に優れたごみ
焼却排ガス利用廃熱ボイラの伝熱用複合管、に特徴を有
するものである。
なされたものであって、Ｃｒ：２０〜２５％、Ｍｏ：１
８〜２５％、Ｎｂ：０．５〜５％、Ｆｅ：０．０１〜７
％、Ｃ：０．００１〜０．０５％、Ｍｇ：０．００１〜
０．１％、Ｂ：０．００１〜０．１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〜
０．１％の内の１種または２種以上、上記（ａ）および
／または（ｂ）を含有し、残りがＮｉと不可避不純物か
らなり、不可避不純物として含まれるＳｉ、ＰおよびＳ
をそれぞれＳｉ：０．１％以下、Ｐ：０．０３％以下、
Ｓ：０．０３％以下に制限した組成を有するＮｉ基合金
で構成した外層と通常のボイラ用鋼からなる内層とで構
成した高温耐食性、特に高温耐粒界腐食性に優れたごみ
焼却排ガス利用廃熱ボイラの伝熱用複合管、に特徴を有
するものである。
【０００７】この発明の高温耐食性に優れたごみ焼却排
ガス利用廃熱ボイラの伝熱用複合管は、Ｎｉ基合金で構
成した外層が高温耐食性、特に高温耐粒界腐食性を確保
する作用を成し、通常のボイラ用鋼からなる内層は強度
および耐水蒸気酸化性を持たせる作用を成すものであ
る。この発明の高温耐食性に優れたごみ焼却排ガス利用
廃熱ボイラの伝熱用複合管で使用する「通常のボイラ用
鋼」とは、具体的には、ＪＩＳ ３４６１〜３４６４お
よび３４６７で規定されるボイラ熱交換器用炭素鋼、低
合金鋼、フェライト系ステンレス鋼、オーステナイト系
ステンレス鋼などであるが、その使用条件によってその
鋼種は適宜選択し得るもので、特に限定されるものでは
ない。また、この発明の高温耐食性に優れたごみ焼却排
ガス利用廃熱ボイラの伝熱用複合管は、Ｎｉ基合金で構
成した管の中に通常のボイラ用鋼管を挿入し、通常の塑
性加工による方法で作られるが、Ｎｉ基合金で構成した
外層をこの発明の新しいＮｉ基合金を熔射または肉盛り
溶接することによっても製造することができる。
ガス利用廃熱ボイラの伝熱用複合管は、Ｎｉ基合金で構
成した外層が高温耐食性、特に高温耐粒界腐食性を確保
する作用を成し、通常のボイラ用鋼からなる内層は強度
および耐水蒸気酸化性を持たせる作用を成すものであ
る。この発明の高温耐食性に優れたごみ焼却排ガス利用
廃熱ボイラの伝熱用複合管で使用する「通常のボイラ用
鋼」とは、具体的には、ＪＩＳ ３４６１〜３４６４お
よび３４６７で規定されるボイラ熱交換器用炭素鋼、低
合金鋼、フェライト系ステンレス鋼、オーステナイト系
ステンレス鋼などであるが、その使用条件によってその
鋼種は適宜選択し得るもので、特に限定されるものでは
ない。また、この発明の高温耐食性に優れたごみ焼却排
ガス利用廃熱ボイラの伝熱用複合管は、Ｎｉ基合金で構
成した管の中に通常のボイラ用鋼管を挿入し、通常の塑
性加工による方法で作られるが、Ｎｉ基合金で構成した
外層をこの発明の新しいＮｉ基合金を熔射または肉盛り
溶接することによっても製造することができる。
【０００８】この発明の伝熱用複合管の外層を構成する
Ｎｉ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
スに対する高温耐食性および高温耐酸化性を向上させる
と共に、高温強度を向上させる作用があるが、その含有
量がＣｒおよびＭｏのいずれかでもＣｒ：２０％未満お
よびＭｏ：１８％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：２５％およびＭｏ：２５％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：２０〜２５％、望ましくは２０〜２３％、Ｍ
ｏ：１８〜２５％、望ましくは１８〜２１％と定めた。
Ｎｉ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
スに対する高温耐食性および高温耐酸化性を向上させる
と共に、高温強度を向上させる作用があるが、その含有
量がＣｒおよびＭｏのいずれかでもＣｒ：２０％未満お
よびＭｏ：１８％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：２５％およびＭｏ：２５％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：２０〜２５％、望ましくは２０〜２３％、Ｍ
ｏ：１８〜２５％、望ましくは１８〜２１％と定めた。
【０００９】（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０．５％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０．５〜５％、望ましくは０．５〜２％と定め
た。
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０．５％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０．５〜５％、望ましくは０．５〜２％と定め
た。
【００１０】（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０．０１％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％を越えると靭
性が低下するようになることから、その含有量を０．０
１〜７％、望ましくは０．５〜５％と定めた。
の含有量が０．０１％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％を越えると靭
性が低下するようになることから、その含有量を０．０
１〜７％、望ましくは０．５〜５％と定めた。
【００１１】（ｄ） Ｃ Ｃ成分は高温強度を向上させる作用があるが、その含有
量が０．００１％未満では所望の高温強度を確保するこ
とができず、一方、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０．００１〜０．０５％と定めた。
量が０．００１％未満では所望の高温強度を確保するこ
とができず、一方、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０．００１〜０．０５％と定めた。
【００１２】（ｅ） Ｍｇ Ｍｇ成分には熱間加工性を向上させ、かつ高温耐粒界腐
食性を向上させる作用があるが、その含有量が０．００
１％未満では所望の効果が得られず、一方その含有量が
０．１％を越えると粒界に金属化合物を生成し、熱間加
工性および高温耐粒界腐食性が低下するようになること
から、その含有量を０．００１〜０．１％、望ましくは
０．００１〜０．０５％と定めた。
食性を向上させる作用があるが、その含有量が０．００
１％未満では所望の効果が得られず、一方その含有量が
０．１％を越えると粒界に金属化合物を生成し、熱間加
工性および高温耐粒界腐食性が低下するようになること
から、その含有量を０．００１〜０．１％、望ましくは
０．００１〜０．０５％と定めた。
【００１３】（ｆ） Ｂ Ｂ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０．００１％未満では所望の効果が得られず、
一方その含有量が０．１％を越える粒界に硼化合物を生
成し、熱間加工性および高温耐粒界腐食性を低下するよ
うになることから、その含有量を０．００１〜０．１
％、望ましくは０．００１〜０．０１％と定めた。
含有量が０．００１％未満では所望の効果が得られず、
一方その含有量が０．１％を越える粒界に硼化合物を生
成し、熱間加工性および高温耐粒界腐食性を低下するよ
うになることから、その含有量を０．００１〜０．１
％、望ましくは０．００１〜０．０１％と定めた。
【００１４】（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。
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。
【００１５】（ｈ） 希土類元素、Ｙ、Ｚｒ、Ｈｆ 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
かの成分も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：０．００１〜０．１
％、Ｙ：０．００１〜０．１％、Ｚｒ：０．００１〜
０．１％、Ｈｆ：０．００１〜０．１％と定めた。
ので必要に応じて含有させるが、その含有量が、いずれ
かの成分も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：０．００１〜０．１
％、Ｙ：０．００１〜０．１％、Ｚｒ：０．００１〜
０．１％、Ｈｆ：０．００１〜０．１％と定めた。
【００１６】（ｉ） 不可避不純物 不可避不純物としてＳｉ、Ｐ、Ｓ、ＴｉおよびＡｌを含
有する場合があるが、Ｓｉ成分の含有量が０．１％を越
えると靭性が低下するようになり、ＰおよびＳ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
温耐粒界腐食性も低下させ、ＴｉおよびＡｌ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。したがって、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、ＴｉおよびＡｌ
はそれぞれＳｉ：０．１％以下、Ｐ：０．０３％以下、
Ｓ：０．０３％以下、Ｔｉ：０．４％以下、Ａｌ：０．
４％以下にとどめなければならない。
有する場合があるが、Ｓｉ成分の含有量が０．１％を越
えると靭性が低下するようになり、ＰおよびＳ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
温耐粒界腐食性も低下させ、ＴｉおよびＡｌ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。したがって、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、ＴｉおよびＡｌ
はそれぞれＳｉ：０．１％以下、Ｐ：０．０３％以下、
Ｓ：０．０３％以下、Ｔｉ：０．４％以下、Ａｌ：０．
４％以下にとどめなければならない。
【００１７】
【発明の実施の形態】つぎに、この発明の伝熱用複合管
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、Ｎｉ基合金溶湯を調製し、インゴットに鋳造
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：５８mmの丸棒材と
し、ついでこの丸棒材から外径：５０．８mm×肉厚：
４．０mmの寸法に削り出すことにより表１〜３に示され
る成分組成をもった外管を作製した。さらに内管として
外径：４２mm×肉厚：６．０mmの寸法を有するＳＵＳ３
０４ステンレス鋼管を用意した。これら外管および内管
を脱スケールしたのち、外管の内側に内管を挿入し、所
定の減面率で引抜加工を行い、外管を塑性変形させて外
管を内管に密着させることにより複合素管を作製した。
これら複合素管を加熱炉にいれ、１１８０℃に１時間保
持したのち、ヘリカルロールミルにより、さらに圧延
し、外層厚さ：３ｍｍ、直径：３８．１ｍｍの寸法を有
する本発明伝熱用複合管１〜２５、比較伝熱用複合管１
〜２および従来伝熱用複合管１をそれぞれ製造した。な
お、比較伝熱用複合管１〜２は、外層を構成するＮｉ基
合金の構成成分のうち、高温耐粒界腐食性に影響を及ぼ
すＭｇの含有量がこの発明の範囲から外れたものであ
る。
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、Ｎｉ基合金溶湯を調製し、インゴットに鋳造
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：５８mmの丸棒材と
し、ついでこの丸棒材から外径：５０．８mm×肉厚：
４．０mmの寸法に削り出すことにより表１〜３に示され
る成分組成をもった外管を作製した。さらに内管として
外径：４２mm×肉厚：６．０mmの寸法を有するＳＵＳ３
０４ステンレス鋼管を用意した。これら外管および内管
を脱スケールしたのち、外管の内側に内管を挿入し、所
定の減面率で引抜加工を行い、外管を塑性変形させて外
管を内管に密着させることにより複合素管を作製した。
これら複合素管を加熱炉にいれ、１１８０℃に１時間保
持したのち、ヘリカルロールミルにより、さらに圧延
し、外層厚さ：３ｍｍ、直径：３８．１ｍｍの寸法を有
する本発明伝熱用複合管１〜２５、比較伝熱用複合管１
〜２および従来伝熱用複合管１をそれぞれ製造した。な
お、比較伝熱用複合管１〜２は、外層を構成するＮｉ基
合金の構成成分のうち、高温耐粒界腐食性に影響を及ぼ
すＭｇの含有量がこの発明の範囲から外れたものであ
る。
【００１８】ついで、この結果得られた各種の伝熱用複
合管を廃熱ボイラに組み込み、この廃熱ボイラを処理能
力：２００ton ／日のごみ焼却施設に設置し、前記伝熱
用複合管の表面温度：５００℃、排ガス温度：６７０℃
の条件で１５００時間の操業を行ない、操業終了後伝熱
用複合管を取り出し、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Ｎｉ基合金で構成し
た外層の肉厚を測定し、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、これらの結果を表４に示した。
合管を廃熱ボイラに組み込み、この廃熱ボイラを処理能
力：２００ton ／日のごみ焼却施設に設置し、前記伝熱
用複合管の表面温度：５００℃、排ガス温度：６７０℃
の条件で１５００時間の操業を行ない、操業終了後伝熱
用複合管を取り出し、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Ｎｉ基合金で構成し
た外層の肉厚を測定し、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、これらの結果を表４に示した。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【表２】
【００２１】
【表３】
【００２２】
【表４】
【００２３】
【発明の効果】表１〜４に示される結果から、本発明伝
熱用複合管１〜２５は、従来伝熱用複合管１に比べて高
温のごみ焼却排ガス雰囲気にさらされた場合、最大減肉
量が少なくかつ最大粒界腐食長さも短いところから、優
れた高温耐食性を示すことが分かる。しかし、比較伝熱
用複合管１〜２に見られるように、外層を構成するＮｉ
基合金のＭｇ含有量がこの発明の範囲から外れると高温
耐食性、特に高温耐粒界腐食性が劣り、結果として高温
耐食性が劣ったものになることが明らかである。
熱用複合管１〜２５は、従来伝熱用複合管１に比べて高
温のごみ焼却排ガス雰囲気にさらされた場合、最大減肉
量が少なくかつ最大粒界腐食長さも短いところから、優
れた高温耐食性を示すことが分かる。しかし、比較伝熱
用複合管１〜２に見られるように、外層を構成するＮｉ
基合金のＭｇ含有量がこの発明の範囲から外れると高温
耐食性、特に高温耐粒界腐食性が劣り、結果として高温
耐食性が劣ったものになることが明らかである。
【００２４】上述のように、この発明の伝熱用複合管
は、一段と優れた高温耐食性を有するので、ごみ焼却に
よる廃熱を有効に利用するための廃熱ボイラの蒸気条件
の高温・高圧化に対応することができ、高価なＮｉ基合
金からなる外層の薄肉化が可能となるとともに、伝熱用
複合管の一層の長寿命化が可能となり、ごみ焼却による
廃熱を有効に利用するための廃熱ボイラの技術の向上に
大いに貢献し得るものである。
は、一段と優れた高温耐食性を有するので、ごみ焼却に
よる廃熱を有効に利用するための廃熱ボイラの蒸気条件
の高温・高圧化に対応することができ、高価なＮｉ基合
金からなる外層の薄肉化が可能となるとともに、伝熱用
複合管の一層の長寿命化が可能となり、ごみ焼却による
廃熱を有効に利用するための廃熱ボイラの技術の向上に
大いに貢献し得るものである。
Claims (4)
- 【請求項１】 重量％で、Ｃｒ：２０〜２５％、Ｍｏ：
１８〜２５％、Ｎｂ：０．５〜５％、Ｆｅ：０．０１〜
７％、Ｃ：０．００１〜０．０５％、Ｍｇ：０．００１
〜０．１％、Ｂ：０．００１〜０．１を含有し、残りが
Ｎｉと不可避不純物からなり、不可避不純物として含ま
れるＳｉ、ＰおよびＳをそれぞれＳｉ：０．１％以下、
Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以下に制限した組
成を有するＮｉ基合金で構成した外層と通常のボイラ用
鋼からなる内層とで構成したことを特徴とする高温耐食
性に優れたごみ焼却排ガス利用廃熱ボイラの伝熱用複合
管。 - 【請求項２】 重量％で、Ｃｒ：２０〜２５％、Ｍｏ：
１８〜２５％、Ｎｂ：０．５〜５％、Ｆｅ：０．０１〜
７％、Ｃ：０．００１〜０．０５％、Ｍｇ：０．００１
〜０．１％、Ｂ：０．００１〜０．１を含有し、さら
に、Ｗ：０．１〜２％を含有し、残りがＮｉと不可避不
純物からなり、不可避不純物として含まれるＳｉ、Ｐお
よびＳをそれぞれＳｉ：０．１％以下、Ｐ：０．０３％
以下、Ｓ：０．０３％以下に制限した組成を有するＮｉ
基合金で構成した外層と通常のボイラ用鋼からなる内層
とで構成したことを特徴とする高温耐食性に優れたごみ
焼却排ガス利用廃熱ボイラの伝熱用複合管。 - 【請求項３】 重量％で、Ｃｒ：２０〜２５％、Ｍｏ：
１８〜２５％、Ｎｂ：０．５〜５％、Ｆｅ：０．０１〜
７％、Ｃ：０．００１〜０．０５％、Ｍｇ：０．００１
〜０．１％、Ｂ：０．００１〜０．１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％、Ｈ
ｆ：０．００１〜０．１％の内の１種または２種以上を
含有し、残りがＮｉと不可避不純物からなり、不可避不
純物として含まれるＳｉ、ＰおよびＳをそれぞれＳｉ：
０．１％以下、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以
下に制限した組成を有するＮｉ基合金で構成した外層と
通常のボイラ用鋼からなる内層とで構成したことを特徴
とする高温耐食性に優れたごみ焼却排ガス利用廃熱ボイ
ラの伝熱用複合管。 - 【請求項４】 重量％で、Ｃｒ：２０〜２５％、Ｍｏ：
１８〜２５％、Ｎｂ：０．５〜５％、Ｆｅ：０．０１〜
７％、Ｃ：０．００１〜０．０５％、Ｍｇ：０．００１
〜０．１％、Ｂ：０．００１〜０．１を含有し、 さらに、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％、Ｈ
ｆ：０．００１〜０．１％の内の１種または２種以上を
含有し、残りがＮｉと不可避不純物からなり、不可避不
純物として含まれるＳｉ、ＰおよびＳをそれぞれＳｉ：
０．１％以下、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以
下に制限した組成を有するＮｉ基合金で構成した外層と
通常のボイラ用鋼からなる内層とで構成したことを特徴
とする高温耐食性に優れたごみ焼却排ガス利用廃熱ボイ
ラの伝熱用複合管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2758396A JPH09217137A (ja) | 1996-02-15 | 1996-02-15 | 高温耐食性に優れたごみ焼却排ガス利用廃熱ボイラの伝熱用複合管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2758396A JPH09217137A (ja) | 1996-02-15 | 1996-02-15 | 高温耐食性に優れたごみ焼却排ガス利用廃熱ボイラの伝熱用複合管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09217137A true JPH09217137A (ja) | 1997-08-19 |
Family
ID=12224992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2758396A Withdrawn JPH09217137A (ja) | 1996-02-15 | 1996-02-15 | 高温耐食性に優れたごみ焼却排ガス利用廃熱ボイラの伝熱用複合管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09217137A (ja) |
-
1996
- 1996-02-15 JP JP2758396A patent/JPH09217137A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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