JPH09263898A - 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管

Info

Publication number
JPH09263898A
JPH09263898A JP7414396A JP7414396A JPH09263898A JP H09263898 A JPH09263898 A JP H09263898A JP 7414396 A JP7414396 A JP 7414396A JP 7414396 A JP7414396 A JP 7414396A JP H09263898 A JPH09263898 A JP H09263898A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
corrosion resistance
less
heat transfer
high temperature
exhaust gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7414396A
Other languages
English (en)
Inventor
Shunichi Yoshitake
俊一 吉武
Tomoyoshi Kiwake
友義 木分
Saburo Wakita
三郎 脇田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
Priority to JP7414396A priority Critical patent/JPH09263898A/ja
Publication of JPH09263898A publication Critical patent/JPH09263898A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ごみ焼却排ガス利用廃熱ボイラの伝熱管を提
供する。 【解決手段】 Ni:25〜43%、Cr:20〜32
%、NbおよびTaのうち1種または2種を合計で0.
1〜5%、C:0.001〜0.05%、Mg:0.0
01〜0.1%、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、さらに必要に応じて(c)を含有し、
残りがNiと不可避不純物として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Fe基合金で構成した伝熱管。ただし、
(a)W:0.1〜5%、(b)希土類元素:0.00
1〜0.1%、Y:0.001〜0.1%、Zr:0.
001〜0.1%、Hf:0.001〜0.5%の内の
1種または2種以上、(c)Mn:0.01〜1.0
%、Ca:0.001〜0.1%の内の1種または2
種。

Description

【発明の詳細な説明】
【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:25〜35%、N
i:25〜55%、0.3%≦Mo%≦5.8%−1/
10Ni%、Mn:7.5%以下、C:0.05%以
下、Si:0.3%以下、P:0.015%以下を含有
し、さらに必要に応じて、(a) Nb、Ti、Zrお
よびVの内から選ばれた1種または2種以上を合計で
0.1〜5%、(b) Cu、CoおよびWの内から選
ばれた1種または2種以上を合計で0.1〜5%、
(c) 希土類元素の内から選ばれた1種または2種以
上を合計で0.01〜0.1%、(d) N:0.1
〜.3%、(e) Al:0.5%以下、以上(a)〜
(e)の内の1種または2種以上を含有し、残りがFe
と不可避不純物からなる組成を有するFe基合金で構成
された伝熱管が提案されている(特開平5−19512
6号公報参照)。このFe基合金で構成された伝熱管を
ごみ焼却ボイラの腐食環境を模擬した環境において、排
ガス温度:550℃に20時間加熱し、その後伝熱管を
取り出し、表面に付着した灰分や生成スケールを除去し
た状態で腐食減量および断面ミクロ組織を測定した結
果、腐食減量は11〜37mg/cm2 、最大粒界腐食
長さは5μm以下となっており、優れた高温耐食性を示
していた。
【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5−19
5126号公報記載のFe基合金は、十分でなく、一層
高温耐食性に優れたFe基合金からなる伝熱管が求めら
れていた。
【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用伝熱管を開発
すべく研究を行なった結果、従来のFe基合金にMg:
0.001〜0.1%およびB:0.001〜0.1%
を含有せしめると、熱間加工性が優れると共に高温耐粒
界腐食性が一層向上したFe基合金が得られ、このFe
基合金からなるごみ焼却排ガス利用廃熱ボイラの伝熱管
は高温耐粒界腐食性が向上しているところから、結果と
して高温耐食性が一層向上し、伝熱管の寿命が一層伸び
る、などの研究結果が得られたのである。
【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、Ni:25〜43%、Cr:2
0〜32%、NbおよびTaのうち1種または2種を合
計で0.1〜5%、C:0.001〜0.05%、M
g: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〜
5%、(b)希土類元素:0.001〜0.1%、Y:
0.001〜0.1%、Zr:0.001〜0.1%、
Hf:0.001〜0.5%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、さらに
必要に応じて、Mn:0.01〜1.0%およびCa:
0.001〜0.1%の内の1種または2種を含有し、
残りがFeと不可避不純物からなり、前記不可避不純物
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Fe基合金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
廃熱ボイラの伝熱管、に特徴を有するものである。
【0007】この発明の伝熱管を構成するFe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) Ni、Cr 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Ni:25%未満或いはCr:20%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Ni:43%或いはCr:32%を越えると熱間加
工性が低下するようになるところから、その含有量を、
Ni:25〜43%、望ましくは30〜35%、Cr:
20〜32%、望ましくは24〜28%と定めた。
【0008】(b) NbおよびTa NbおよびTa成分には、高温耐食性を向上させる作用
があるが、その含有量が合計で0.1%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
量が合計で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、その含有量を合計で0.1〜5%、望ま
しくは0.5〜3%と定めた。
【0009】(c) 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。
【0010】(d) 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ことによって一段と高温耐食性を向
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%
を越えると粒界に金属間化合物を生成し、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0.0
01〜0.05%と定めた。
【0011】(e) 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%を越えると粒界に硼化物を生
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0.001〜0.01%と定めた。
【0012】(f) 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添加するが、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0.1〜5%、望ましく
は0.5〜2%と定めた。
【0013】(g) 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、希土類元素、YおよびZrにあ
っては0.1%、Hfにあっては0.5%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:0.001〜0.5%と定めた。
【0014】(h) Mn、Ca MnおよびCaには、脱酸作用があり、耐食性を向上さ
せる作用があるので、必要に応じて添加するが、その含
有量がMn成分で0.01%未満、Ca成分で0.00
1%未満では前記作用に所望の効果が得られず、一方、
その含有量がMn成分で1.0%を越え、Ca成分で
0.1%を越えると、それらの析出相が生成し、熱間加
工性および耐食性が低下することから、Mn:0.01
〜1.0%、Ca:0.001〜0.1%に定めた。
【0015】(i) 不可避不純物 前記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、A
l:0.4%以下にとどめなければならない。
【0016】
【発明の実施の形態】つぎに、この発明の伝熱管を実施
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、表1〜5に示される成分組成をもったFe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1
100〜1250℃の範囲内の所定温度で熱間鍛造を施
して直径:50mmの丸棒材とし、ついでこの丸棒材から
直径:45mm×肉厚:6mmの寸法に削り出すことにより
本発明伝熱管1〜45、比較伝熱管1〜2および従来伝
熱管1〜3をそれぞれ製造した。
【0017】なお、比較伝熱管1〜2は、これを構成す
るFe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およびB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管を
廃熱ボイラに組み込み、この廃熱ボイラを処理能力:2
00ton /日のごみ焼却施設に設置し、前記伝熱管の表
面温度:450℃、排ガス温度:550℃の条件で30
00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を測定して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6〜7に示した。
【0019】
【表1】
【0020】
【表2】
【0021】
【表3】
【0022】
【表4】
【0023】
【表5】
【0024】
【表6】
【0025】
【表7】
【0026】
【発明の効果】表1〜7に示される結果から、本発明伝
熱管1〜45は、従来伝熱管1〜3に比べて高温のごみ
焼却排ガス雰囲気に従来より長持間さらされても、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
較伝熱管1〜2に見られるように、これを構成するFe
基合金のMgおよびB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。
【0027】上述のように、微量のMgおよびBを添加
したこの発明の伝熱管は、従来よりも一段と優れた高温
耐食性を示すので、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伝熱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
ボイラの改良に大いに貢献し得るものである。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%で、Ni:25〜43%、Cr:
    20〜32%、NbおよびTaのうち1種または2種を
    合計で0.1〜5%、C:0.001〜0.05%、M
    g:0.001〜0.1%、B:0.001〜0.1%
    を含有し、残りがFeと不可避不純物からなり、前記不
    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:0.0
    3%以下に制限した組成を有するFe基合金で構成した
    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管。
  2. 【請求項2】 重量%で、Ni:25〜43%、Cr:
    20〜32%、NbおよびTaのうち1種または2種を
    合計で0.1〜5%、C:0.001〜0.05%、M
    g:0.001〜0.1%、B:0.001〜0.1%
    を含有し、さらに、W:0.1〜5%を含有し、残りが
    Feと不可避不純物からなり、前記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Fe基合金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
    熱管。
  3. 【請求項3】 重量%で、Ni:25〜43%、Cr:
    20〜32%、NbおよびTaのうち1種または2種を
    合計で0.1〜5%、C:0.001〜0.05%、M
    g: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:0.001〜0.5%の内の1種または2種以上を
    含有し、残りがFeと不可避不純物からなり、前記不可
    避不純物として含まれるSi、PおよびSをそれぞれS
    i: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Fe基合金で構成したこ
    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
    廃熱ボイラの伝熱管。
  4. 【請求項4】 重量%で、Ni:25〜43%、Cr:
    20〜32%、NbおよびTaのうち1種または2種を
    合計で0.1〜5%、C:0.001〜0.05%、M
    g:0.001〜0.1%、B:0.001〜0.1%
    を含有し、 さらに、W:0.1〜5%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:0.001〜0.5%の内の1種または2種以上を
    含有し、残りがFeと不可避不純物からなり、前記不可
    避不純物として含まれるSi、PおよびSをそれぞれS
    i: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Fe基合金で構成したこ
    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
    廃熱ボイラの伝熱管。
  5. 【請求項5】 請求項1、2、3または4記載のFe基
    合金に、さらにMn:0.01〜1.0%およびCa:
    0.001〜0.1%の内の1種または2種を含有した
    Fe基合金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管。
JP7414396A 1996-03-28 1996-03-28 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管 Pending JPH09263898A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7414396A JPH09263898A (ja) 1996-03-28 1996-03-28 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管

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7414396A JPH09263898A (ja) 1996-03-28 1996-03-28 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管

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09263898A true JPH09263898A (ja) 1997-10-07

Family

ID=13538666

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7414396A Pending JPH09263898A (ja) 1996-03-28 1996-03-28 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管

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09263898A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013227644A (ja) * 2012-03-28 2013-11-07 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp オーステナイト系耐熱合金
CN107532258A (zh) * 2015-06-15 2018-01-02 新日铁住金株式会社 高Cr系奥氏体不锈钢

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013227644A (ja) * 2012-03-28 2013-11-07 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp オーステナイト系耐熱合金
CN107532258A (zh) * 2015-06-15 2018-01-02 新日铁住金株式会社 高Cr系奥氏体不锈钢
CN107532258B (zh) * 2015-06-15 2019-05-28 新日铁住金株式会社 高Cr系奥氏体不锈钢

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100788527B1 (ko) 개선된 가스 터빈 엔진을 위한 Ni-Cr-Co 합금
GB2405643A (en) A nickel-chromium-molybdenum alloy
JP2015520300A (ja) 良好な加工性、クリープ強度及び耐食性を有するニッケル−クロム合金
CA3020420C (en) Ferritic alloy
JP5791640B2 (ja) ニッケル・クロム・コバルト・モリブデン合金
JPH09263898A (ja) 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管
JPH09263899A (ja) 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管
JP3960832B2 (ja) 高耐食性耐熱鋳鋼
JP4067975B2 (ja) 高温耐食性にすぐれる耐熱合金
JP3319317B2 (ja) 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管
US20230002861A1 (en) Nickel-chromium-iron-aluminum alloy having good processability, creep resistance and corrosion resistance, and use thereof
JPH09256091A (ja) 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管
JPH09263865A (ja) 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管
JP2020521051A (ja) フェライト合金
JPH10204563A (ja) 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
JPH09256087A (ja) 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管
JPH09256092A (ja) 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管
JP6083567B2 (ja) 耐酸化性および高温クリープ強度に優れたフェライト系ステンレス鋼
JPH1096038A (ja) 高Crオーステナイト系耐熱合金
JPH07268523A (ja) ごみ焼却排ガス利用廃熱ボイラーの伝熱管材
JP3284794B2 (ja) 高温耐食性のすぐれたごみ焼却排ガス利用廃熱ボイラの伝熱管材
JPH09256100A (ja) 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
JPH09256114A (ja) 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
JPH07258781A (ja) 高温耐食性および高温強度のすぐれたごみ焼却排ガス利用廃熱ボイラの伝熱管材
JPH09256090A (ja) 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