JPH10153312A - Air nozzle in recovery boiler and its forming method - Google Patents

Air nozzle in recovery boiler and its forming method

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JPH10153312A
JPH10153312A JP8808597A JP8808597A JPH10153312A JP H10153312 A JPH10153312 A JP H10153312A JP 8808597 A JP8808597 A JP 8808597A JP 8808597 A JP8808597 A JP 8808597A JP H10153312 A JPH10153312 A JP H10153312A
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JP
Japan
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air port
recovery boiler
port nozzle
nozzle
less
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JP8808597A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiaki Nishio
敏昭 西尾
Hirotoshi Matsumoto
拓俊 松本
Masatomo Shinohara
正朝 篠原
Kazuo Hiromatsu
一男 広松
Yasukimi Takano
康公 高野
Yuichi Doi
祐一 土井
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent corrosion at an air nozzle of a recovery boiler caused by smelt produced from black liquor in a paper making process. SOLUTION: An air nozzle 4 is formed of a material comprising 0.080wt.% or less of C, 35.0 to 60.0wt.% of Cr, 10.0wt.% or less of Fe, balance of Ni and unavoidable impurities in view of its chemical composition; or material having 5.0 to 18.0wt.% of Mo added to the aforesaid chemical composition; or material having 0.5 to 4.0wt.% of Mn added to the aforesaid chemical composition. In addition, powder of the aforesaid chemical composition produced by an atomizing method is injected against the surface of a base material by a plasma spraying process to form the air nozzle 4.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、回収ボイラの空気
口ノズルに関する。
The present invention relates to an air port nozzle of a recovery boiler.

【0002】[0002]

【従来の技術】回収ボイラは、製紙工程等において使用
されるものであり、図9に示すように、側部が蒸発管2
により囲まれた火炉1と、火炉1内の上部に設けられた
過熱器管等からなる熱交換器3と、火炉1の側壁に設け
られ燃焼用空気9を導入する空気口ノズル4と、火炉1
の側壁下部に設けられディゾルピングタンク6に連通す
るスメルトスパウト5により形成されている。
2. Description of the Related Art A recovery boiler is used in a paper making process or the like. As shown in FIG.
, A heat exchanger 3 composed of a superheater tube and the like provided in the upper part of the furnace 1, an air nozzle 4 provided on a side wall of the furnace 1 for introducing combustion air 9, 1
Is formed by a smelt spout 5 provided at the lower part of the side wall of the smelt tank and communicating with the dissolving tank 6.

【0003】上記回収ボイラの製紙工程における役割
は、製紙工程で生じる廃液である黒液7よりスメルト8
を生成することであり、スメルトスパウト5を介してデ
ィゾルピングタンク6に排出されるスメルト8からは、
製紙工程で必要なNaが回収される。
The role of the above-mentioned recovery boiler in the papermaking process is as follows.
And from the smelt 8 discharged to the dissolving tank 6 via the smelt spout 5,
The required Na is recovered in the papermaking process.

【0004】従来の回収ボイラに用いられる空気口ノズ
ル4においては、重量%で17%程度のCrを含有する
SUS430等のフェライト系ステンレス鋼や、重量%
で18%程度及び25%程度のCrを含有するSUS3
04及びSUS310等のオーステナイト系ステンレス
鋼(0%Mo)が使用されていた。
In the air nozzle 4 used in a conventional recovery boiler, ferrite stainless steel such as SUS430 containing about 17% by weight of Cr,
SUS3 containing about 18% and about 25% Cr
Austenitic stainless steels (0% Mo) such as 04 and SUS310 were used.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来の回収ボイラの空
気口ノズルは、前記のようにフェライト系ステンレス鋼
やオーステナイト系ステンレス鋼により形成されてい
た。
The air port nozzle of the conventional recovery boiler has been formed of ferritic stainless steel or austenitic stainless steel as described above.

【0006】近年、回収ボイラはエネルギー効率の向上
が望まれており、蒸気条件の高温高圧化や燃料となる黒
液の高濃度化が検討・実施され、火炉の熱負荷が上昇す
る等の腐食環境が厳しくなる傾向がみられる。
In recent years, it has been desired to improve the energy efficiency of the recovery boiler. Attempts to increase the temperature and pressure of steam conditions and the concentration of black liquor as fuel have been studied and implemented, and the heat load of the furnace has increased. The environment tends to be harsh.

【0007】上記黒液から生成されたスメルトは、温度
が800℃程度以上の溶融状態であり、Na2 Sを多量
に含むことから極めて腐食性の強い物質であり、スメル
トスパウト以外からの漏洩は回収ボイラの安全性を確保
する上で回避することが望まれる。なお、スメルトの漏
洩が生じる可能性がある場所としては、燃焼用空気を火
炉に導入する空気口ノズルが挙げられる。
The smelt produced from the above black liquor is in a molten state at a temperature of about 800 ° C. or higher and contains a large amount of Na 2 S, so that it is a very corrosive substance. It is desirable to avoid this in order to ensure the safety of the recovery boiler. In addition, as a place where leakage of smelt may occur, an air port nozzle for introducing combustion air into a furnace is given.

【0008】従来の空気口ノズルの腐食は、図9(c)
に示すように付着した固化スメルト8a及び環境ガス
(導入される燃焼用空気と火炉内のガスが混合したも
の)によるものであった。上記空気口ノズルの平均的な
温度は、燃焼用空気による冷却により概ね350℃程度
であり、スメルトの融点が700℃程度以上であること
から、空気口ノズルに付着するスメルトは固化してい
た。
The corrosion of the conventional air port nozzle is shown in FIG.
As shown in Fig. 5, the solidified smelt 8a and the environmental gas (a mixture of the introduced combustion air and the gas in the furnace) were used. The average temperature of the air port nozzle was about 350 ° C. due to cooling by combustion air, and the melting point of the smelt was about 700 ° C. or more, so that the smelt attached to the air port nozzle was solidified.

【0009】しかしながら、近年の熱負荷の上昇によ
り、溶融状態のスメルトが直接空気口ノズルと接する可
能性が増加することとなった。即ち、空気口ノズルは、
燃焼用空気の流路を確保するために付着したスメルトを
定期的に掃除する必要があるが、掃除後、固化したスメ
ルトが再度付着するまでの間に溶融状態のスメルトが空
気口ノズルに接触する可能性が高くなった。
However, due to the recent increase in heat load, the possibility that the smelt in a molten state directly contacts the air nozzle is increased. That is, the air port nozzle is
It is necessary to periodically clean the adhered smelt to secure the flow path of combustion air, but after cleaning, the smelt in the molten state contacts the air port nozzle until the solidified smelt adheres again. More likely.

【0010】溶融状態のスメルトによる腐食は、固化ス
メルト及び環境ガスによる腐食に比べ著しく大きく、ま
た、この腐食を防止するために有効な材料成分は異なる
ものであり、この防食に有効な材料成分を見出して空気
口ノズルの耐食性の向上を図ることが望まれていた。
[0010] Corrosion due to smelt in the molten state is significantly greater than corrosion due to solidified smelt and environmental gas, and the effective material components for preventing this corrosion are different. It was found that it was desired to improve the corrosion resistance of the air port nozzle.

【0011】また、従来の空気口ノズルは、鋳造によ
り、又は、鋳造後鍛造・熱処理することにより形成され
ており、空気口ノズルが腐食した場合にはこれを取替え
る必要があるが、これを取替えようとすると多大な費用
を要し、現実には取替えが不可能な場合もあり、その一
部が腐食した場合にその部分を補修することができる簡
便な空気口ノズルの形成方法の確立が望まれていた。
The conventional air port nozzle is formed by casting or by forging and heat treatment after casting. If the air port nozzle is corroded, it needs to be replaced. If such a method is costly, it may not be possible to replace it in practice, and it is desired to establish a simple method of forming an air port nozzle that can repair that part if it is corroded. Was rare.

【0012】本発明は、上記課題を解決するため、溶融
状態のスメルトに対して十分な耐食性を有し、かつ定期
的に行う掃除(鋼製の棒で固化スメルトをたたき落と
す)に耐えうる十分な靱性を有する空気口ノズルと、そ
の一部の腐食の補修ができる簡便な空気口ノズルの形成
方法を提供しようとするものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has sufficient corrosion resistance to smelt in a molten state, and has sufficient resistance to periodic cleaning (hitting solidified smelt with a steel rod). An object of the present invention is to provide an air port nozzle having high toughness and a simple method of forming the air port nozzle capable of repairing a part of the nozzle.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

(1)請求項1に記載の発明に係る回収ボイラの空気口
ノズルは、化学成分が重量%で0.080%以下の炭素
(以下Cとする)、35.0〜60.0%のクロム(以
下Crとする)、10.0%以下の鉄(以下Feとす
る)、残部がニッケル(以下Niとする)及び不可避的
不純物からなる材料により形成されたことを特徴として
いる。
(1) The air port nozzle of the recovery boiler according to the first aspect of the present invention is characterized in that the chemical component is 0.080% or less by weight of carbon (hereinafter referred to as C) and 35.0 to 60.0% of chromium. (Hereinafter referred to as Cr), and is characterized by being formed of a material comprising 10.0% or less of iron (hereinafter referred to as Fe) and the balance being nickel (hereinafter referred to as Ni) and an unavoidable impurity.

【0014】本発明において、空気口ノズルの材料とし
てC、Cr及びFeを含有する材料を用い、それぞれの
成分範囲を限定した理由について、その詳細を以下に説
明する。
In the present invention, the reason why the materials containing C, Cr and Fe are used as the material of the air port nozzle and the ranges of the respective components are limited will be described below in detail.

【0015】Cは、耐食性を向上させる成分であるCr
と化合し、炭化物を形成することにより耐食性を減じる
とともに靱性を減じる。このため、含有量が少ないこと
が望ましく、上限を0.080%とする。なお、長時間
の使用後に補修溶接等を行うことが考えられる場合に
は、0.040%以下が特に望ましい。
C is Cr, which is a component for improving corrosion resistance.
To form carbides, thereby reducing corrosion resistance and toughness. Therefore, the content is desirably small, and the upper limit is set to 0.080%. When repair welding or the like is considered to be performed after long-time use, 0.040% or less is particularly desirable.

【0016】Crは、耐食性を向上させる成分であり、
特に、溶融状態のスメルトによる腐食を考慮した場合、
35.0%以上でその効果が現れる。しかし、多量に添
加すると靱性が劣化するため、上限を60.0%とす
る。
Cr is a component that improves corrosion resistance.
In particular, considering corrosion due to smelt in the molten state,
The effect appears at 35.0% or more. However, if added in a large amount, the toughness deteriorates, so the upper limit is made 60.0%.

【0017】なお、空気口ノズルは、火炉の伝熱面積の
確保や漏洩に対する信頼性の向上等の見地から小型であ
ることが望ましいため、比較的薄肉の材料で形成されて
おり、加工精度の確保が容易な鍛造あるいは圧延材の使
用が有利であることから、容易に鍛造あるいは圧延が可
能な35.0〜50.0%の範囲が特に望ましい。
Since the air nozzle is preferably small in view of securing a heat transfer area of the furnace and improving reliability against leakage, it is formed of a relatively thin material. Since it is advantageous to use a forged or rolled material that can be easily secured, a range of 35.0 to 50.0% that can be easily forged or rolled is particularly desirable.

【0018】Feは、鍛造性等を向上させる成分である
が、耐食性を減じる成分であり、含有量が少ないことが
望ましく、上限を10.0%とする。
Fe is a component that improves forgeability and the like, but is a component that reduces corrosion resistance. It is desirable that the Fe content be small, and the upper limit is 10.0%.

【0019】上記により、耐食性に優れ、所定の靱性を
確保することができ加工が容易な空気口ノズルを形成す
ることが可能となり、信頼性に優れ、エネルギ効率が高
い回収ボイラの実現が可能となる。
By the above, it is possible to form an air port nozzle which is excellent in corrosion resistance, can secure a predetermined toughness and can be easily processed, and can realize a recovery boiler which is excellent in reliability and high in energy efficiency. Become.

【0020】(2)請求項2に記載の発明に係る回収ボ
イラの空気口ノズルは、化学成分が重量%で0.080
%以下のC、35.0〜60.0%のCr、10.0%
以下のFe、5.0〜18.0%のモリブデン(以下M
oとする)、残部がNi及び不可避的不純物からなる材
料により形成されたことを特徴としている。
(2) The air port nozzle of the recovery boiler according to the second aspect of the present invention has a chemical component containing 0.080% by weight of a chemical component.
% C, 35.0 to 60.0% Cr, 10.0%
The following Fe, molybdenum of 5.0 to 18.0% (hereinafter M
o), and the remainder is formed of a material comprising Ni and unavoidable impurities.

【0021】本発明においては、空気口ノズルを形成す
るための材料として、上記発明(1)に係る材料にMo
を重量%で5.0〜18.0%加えたものが用いられて
いる。このMoは、耐食性を向上させる成分であり、溶
融状態のスメルトによる腐食を考慮した場合、5.0%
以上で明確な効果が現れる。しかし、多量に添加すると
靱性が劣化するため、上限を18.0%とする。
In the present invention, as a material for forming the air port nozzle, the material according to the above invention (1) is made of Mo.
Is added by 5.0 to 18.0% by weight. This Mo is a component for improving corrosion resistance, and is 5.0% in consideration of corrosion due to smelt in a molten state.
As described above, a clear effect appears. However, if added in a large amount, the toughness deteriorates, so the upper limit is set to 18.0%.

【0022】本発明の場合、Moを5.0〜18.0%
の範囲で加えたため、上記発明(1)より更に耐食性が
向上し、上記発明(1)と同様に所定の靱性を確保する
ことができ、加工が容易な空気口ノズルを実現すること
が可能となる。
In the case of the present invention, Mo is set to 5.0 to 18.0%.
Therefore, the corrosion resistance is further improved as compared with the above invention (1), and a predetermined toughness can be ensured similarly to the above invention (1), and it is possible to realize an air port nozzle that can be easily processed. Become.

【0023】(3)請求項3に記載の発明に係る回収ボ
イラの空気口ノズルは、化学成分が重量%で0.080
%以下のC、35.0〜60.0%のCr、10.0%
以下のFe、0.5〜4.0%のマンガン(以下Mnと
する)、残部がNi及び不可避的不純物からなる材料に
より形成されたことを特徴としている。
(3) The air port nozzle of the recovery boiler according to the third aspect of the present invention has a chemical component containing 0.080% by weight of a chemical component.
% C, 35.0 to 60.0% Cr, 10.0%
It is characterized by being formed of the following Fe, 0.5 to 4.0% of manganese (hereinafter referred to as Mn), and the balance being made of a material comprising Ni and unavoidable impurities.

【0024】本発明においては、空気口ノズルを形成す
るための材料として、上記発明(1)に係る材料にMn
を重量%で0.5〜4.0%加えたものが用いられてい
る。このMnは、溶接時の湯流れ性を改善し、これによ
り靱性を向上するが、この効果は0.5%以下では認め
られず、また多量の添加は耐食性を劣化させるため、上
限を4.0%とする。
In the present invention, as a material for forming the air port nozzle, Mn is added to the material according to the above invention (1).
Is added in an amount of 0.5 to 4.0% by weight. This Mn improves the flowability of the molten metal during welding, thereby improving the toughness. However, this effect is not observed at 0.5% or less, and the addition of a large amount deteriorates the corrosion resistance. 0%.

【0025】本発明の場合、Mnを0.5〜4.0%の
範囲で加えたため、上記発明(1)より溶接時の湯流れ
性が改善されて加工が容易となり、靱性が向上し、上記
発明(1)と同様に耐食性に優れ、上記発明(1)より
靱性に優れ、加工が容易な空気口ノズルを実現すること
が可能となる。
In the case of the present invention, since Mn is added in the range of 0.5 to 4.0%, the flowability of the molten metal at the time of welding is improved as compared with the above invention (1), processing becomes easy, and toughness is improved. As in the above invention (1), it is possible to realize an air port nozzle which is excellent in corrosion resistance, more excellent in toughness than the above invention (1), and easy to process.

【0026】(4)請求項(4)に記載の発明に係る回
収ボイラの空気口ノズルの形成方法は、上記発明
(1),(2)及び(3)に記載の化学成分の材料をそ
れぞれアトマイズ法により粉末とし、それぞれの粉末を
用いてプラズマ溶射法により空気口ノズルを形成するこ
とを特徴としている。
(4) The method for forming an air port nozzle of a recovery boiler according to the invention described in claim (4) is characterized in that the material of the chemical component described in the inventions (1), (2) and (3) is respectively A powder is formed by an atomizing method, and an air port nozzle is formed by a plasma spraying method using each powder.

【0027】本発明においては、アトマイズ法により所
定の化学成分を所定の含有率で含有する粉末を生成し、
アークにガスを供給して発生させたプラズマアーク中に
この粉末を送り込み、これを母材の表面に吹き付けるこ
とにより、所定の成分からなる溶射皮膜を母材表面に形
成する。
In the present invention, a powder containing a predetermined chemical component at a predetermined content by an atomizing method is produced,
The powder is fed into a plasma arc generated by supplying a gas to the arc, and is sprayed on the surface of the base material, thereby forming a sprayed coating of a predetermined component on the surface of the base material.

【0028】このプラズマ溶射による形成方法は、空気
口ノズルの一部に腐食を生じた場合には、その部分のみ
に適用することができ、空気口ノズルの部分補修が可能
となるため、回収ボイラの寿命の延長が可能となり、大
幅なコスト低減が可能となる。
This method of forming by plasma spraying can be applied to only a part of the air nozzle when corrosion occurs, and the air nozzle can be partially repaired. , The service life can be extended, and the cost can be greatly reduced.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】本発明の実施の第1形態に係る回
収ボイラの空気口ノズルについて説明する。本実施形態
に係る空気口ノズルは、化学成分が重量%で0.080
%以下のC、35.0〜60.0%のCr、10.0%
以下のFe、残部がNi及び不可避的不純物からなる材
料により形成されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An air nozzle of a recovery boiler according to a first embodiment of the present invention will be described. The air port nozzle according to this embodiment has a chemical component of 0.080% by weight.
% C, 35.0 to 60.0% Cr, 10.0%
The following Fe and the remainder are formed of a material comprising Ni and unavoidable impurities.

【0030】上記材料については、その特性評価のため
に供試材を製作して試験を実施しており、以下にその内
容を説明する。上記供試体としては、表1に示す成分構
成の材料を真空溶解により溶製したものを用いた。な
お、表1中において、本発明材とはそれぞれの成分が上
記成分範囲の材料であり、比較材とは従来の成分構成の
材料である。
With respect to the above-mentioned materials, test materials are manufactured and tested for the purpose of evaluating the characteristics thereof, and the contents will be described below. As the specimen, a material obtained by melting a material having a component constitution shown in Table 1 by vacuum melting was used. In Table 1, the material of the present invention is a material in which each component is in the above component range, and the comparative material is a material having a conventional component configuration.

【0031】[0031]

【表1】 [Table 1]

【0032】各供試体については、長時間の使用を考慮
して700℃×300hrの時効処理を行った後、以下の
腐食試験、及び靱性評価を目的としたシャルピー衝撃試
験を実施した。
Each specimen was subjected to an aging treatment at 700 ° C. for 300 hours in consideration of long-term use, and then subjected to the following corrosion test and Charpy impact test for the evaluation of toughness.

【0033】腐食試験は、図1(a)に示すように供試
材11をるつぼ12内のスメルト8中に一部を5時間浸
漬し、温度を800℃として大気中で行った。スメルト
8は、H2 S等のガスを放出して劣化することから、1
時間毎に更新を行った。
In the corrosion test, as shown in FIG. 1A, a test material 11 was partially immersed in a smelt 8 in a crucible 12 for 5 hours, and the temperature was set to 800 ° C. in the atmosphere. Smelt 8 emits gas such as H 2 S and deteriorates.
Updated every hour.

【0034】また、供試材11の寸法は5mm×5mm×6
0mmとし、長手方向(60mm)に5mmピッチで11点の
基準点を設定し、各基準点での板厚を計測してその変化
が最大の基準点のものをもって減肉量とした。なお、計
測の基準点を定めるため、供試材11の一端をAI2
3 を主成分とするセラミックスコーティング13で保護
した。
The dimensions of the test material 11 are 5 mm × 5 mm × 6.
The reference thickness was set to 0 mm, 11 reference points were set at a pitch of 5 mm in the longitudinal direction (60 mm), and the thickness at each reference point was measured. Incidentally, to determine the reference point of the measurement, one end of the sample materials 11 AI 2 O
Protected by a ceramic coating 13 containing 3 as a main component.

【0035】この試験の結果は図2中に白丸で示されて
いるが、本発明材については、いずれも回収ボイラの空
気口ノズルに使用できる材料についての腐食減肉量の基
準値である0.1mm(図中に破線で示している)を下ま
わっており、腐食減肉量に関して十分使用しうるもので
あることが判った。
The results of this test are indicated by open circles in FIG. 2, and in the case of the material of the present invention, 0 is the reference value of the corrosion thinning amount of the material that can be used for the air port nozzle of the recovery boiler. .1 mm (indicated by a broken line in the figure), which proved to be sufficient for the corrosion thinning amount.

【0036】シャルピー衝撃試験は、供試材を図1
(b)に示す形状の試験片14とし、JISZ2202
に準じて室温にて行った。この試験の結果は図3に示さ
れているが、本発明材についてはいずれも衝撃値の基準
値である0.5Kgf・m/cm2 を上まわっており、衝撃に
関して十分使用しうるものであることが判った。
In the Charpy impact test, the test material was tested as shown in FIG.
A test piece 14 having the shape shown in FIG.
Performed at room temperature according to The results of this test are shown in FIG. 3, and all of the materials of the present invention exceeded the reference value of the impact value of 0.5 kgf · m / cm 2 and were sufficiently usable for impact. I found it to be.

【0037】次に、本発明の実施の第2形態に係る回収
ボイラの空気口ノズルについて説明する。本実施形態に
係る空気口ノズルは、化学成分が重量%で0.080%
以下のC、35.0〜60.0%のCr、10.0%以
下の鉄、5.0〜18.0%のMo、残部がNi及び不
可避的不純物からなる材料により形成されている。
Next, an air port nozzle of a recovery boiler according to a second embodiment of the present invention will be described. The air port nozzle according to the present embodiment has a chemical component of 0.080% by weight%.
The following C, 35.0 to 60.0% Cr, 10.0% or less iron, 5.0 to 18.0% Mo, and the balance is made of a material including Ni and unavoidable impurities.

【0038】上記材料については、その特性評価のため
に上記第1実施形態の場合と同様に、表2に示す成分構
成の供試体を製作して腐食試験とシャルピー衝撃試験を
実施した。
With respect to the above-mentioned materials, specimens having the components shown in Table 2 were manufactured and subjected to a corrosion test and a Charpy impact test in the same manner as in the first embodiment to evaluate the characteristics.

【0039】[0039]

【表2】 [Table 2]

【0040】この腐食試験とシャルピー衝撃試験の結果
はそれぞれ図4(白丸で示したもの)及び図5に示され
ており、本発明材については、いずれも腐食減肉量の基
準値0.01mmを下まわり、衝撃値の基準値0.5Kgf
・m/cm2 を上まわっており、上記第1実施形態の場合と
同様に、回収ボイラの空気口ノズルの材料として十分使
用しうることが判った。
The results of the corrosion test and the Charpy impact test are shown in FIG. 4 (indicated by white circles) and FIG. 5, respectively. Below, the standard value of impact value 0.5kgf
-It was more than m / cm 2, and it was found that it can be sufficiently used as a material for the air port nozzle of the recovery boiler as in the case of the first embodiment.

【0041】次に、本発明の実施の第3形態に係る回収
ボイラの空気口ノズルについて説明する。本実施形態に
係る空気口ノズルは、化学成分が重量%で0.080%
以下のC、35.0〜60.0%のCr、10.0%以
下の鉄、0.5〜4.0%のMn、残部がNi及び不可
避的不純物からなる材料により形成されている。
Next, an air port nozzle of a recovery boiler according to a third embodiment of the present invention will be described. The air port nozzle according to the present embodiment has a chemical component of 0.080% by weight%.
It is made of a material comprising the following C, 35.0 to 60.0% Cr, 10.0% or less iron, 0.5 to 4.0% Mn, and the balance being Ni and unavoidable impurities.

【0042】上記材料については、その特性評価のため
に上記第1及び第2実施形態の場合と同様に、表3に示
す成分構成の供試体を製作して腐食試験とシャルピー衝
撃試験を実施した。
With respect to the above materials, a specimen having the composition shown in Table 3 was manufactured, and a corrosion test and a Charpy impact test were conducted in the same manner as in the first and second embodiments to evaluate the characteristics. .

【0043】[0043]

【表3】 [Table 3]

【0044】この腐食試験とシャルピー衝撃試験の結果
は、それぞれ図6(白丸で示したもの)及び図7に示さ
れており、本発明材については、いずれも腐食減肉量の
基準値0.01mmを下まわり、衝撃値の基準値0.5Kg
f・m/cm2 を上まわっており、上記第1及び第2実施形
態の場合と同様に回収ボイラの空気口ノズルの材料とし
て十分使用しうることが判った。
The results of the corrosion test and the Charpy impact test are shown in FIG. 6 (indicated by white circles) and FIG. 7, respectively. Under 0.1mm, standard value of impact value 0.5kg
f · m / cm 2 , which indicates that it can be sufficiently used as a material for the air port nozzle of the recovery boiler as in the case of the first and second embodiments.

【0045】次に本発明の実施の第4形態に係る回収ボ
イラの空気口ノズルの形成方法について、説明する。本
実施形態に係る空気口ノズルの形成方法においては、ま
ず、前記第1,第2及び第3実施形態にて用いられた化
学成分の材料をアトマイズ法によりそれぞれ粉末とす
る。
Next, a method of forming an air port nozzle of a recovery boiler according to a fourth embodiment of the present invention will be described. In the method of forming the air port nozzle according to the present embodiment, first, the materials of the chemical components used in the first, second, and third embodiments are each made into a powder by an atomizing method.

【0046】次に、それぞれの粉末を、プラズマガスが
Ar45リットル/min +H2 4リットル/min ,プラ
ズマアーク電流が600A,プラズマ電圧が60V,溶
射距離が100〜150mmの条件で、SUS310から
なる母材の表面にプラズマ溶射することにより空気口ノ
ズルを形成している。
Next, each of the powders was mixed with a SUS310 base under the conditions that the plasma gas was Ar 45 L / min + H 2 4 L / min, the plasma arc current was 600 A, the plasma voltage was 60 V, and the spraying distance was 100 to 150 mm. An air port nozzle is formed by plasma spraying on the surface of the material.

【0047】上記において、アトマイズ法とは、図8
(a)に示すように真空誘導炉20内で所定の成分の材
料を溶解した後、噴霧器21内でこれに噴霧ガス22を
吹き付けて粉末とし、サイクロン23により所定の粒度
の粉末を得るものである。
In the above description, the atomizing method is shown in FIG.
As shown in (a), after a material of a predetermined component is melted in a vacuum induction furnace 20, a spray gas 22 is sprayed into the powder in a sprayer 21 to obtain a powder, and a powder having a predetermined particle size is obtained by a cyclone 23. is there.

【0048】また、プラズマ溶射は、図8(b)に示す
ように銅製のノズル25を陽極とし、タングステン製の
電極26を陰極としてアーク27を形成し、このアーク
27にガスを供給してプラズマアークを発生させ、この
プラズマアーク中に上記粉末を送り込んで母材28の表
面に吹き付け、溶射皮膜29を得るものである。
In the plasma spraying, as shown in FIG. 8B, an arc 27 is formed using a copper nozzle 25 as an anode and a tungsten electrode 26 as a cathode, and a gas is supplied to the arc 27 to form a plasma. An arc is generated, and the powder is fed into the plasma arc and sprayed onto the surface of the base material 28 to obtain a thermal spray coating 29.

【0049】本実施形態においては、従来の所定の成分
を鋳造等により形成するものと異なり、所定の成分の粉
末をプラズマ溶射することにより形成するものとしてい
るため、空気口ノズルの一部に腐食を生じた場合には、
その部分をプラズマ溶射により補修することができるた
め、回収ボイラの寿命の延長が可能となり、大幅なコス
ト低減が可能となった。
In the present embodiment, unlike the conventional method in which a predetermined component is formed by casting or the like, the powder of the predetermined component is formed by plasma spraying. If
Since that part can be repaired by plasma spraying, the life of the recovery boiler can be extended, and the cost can be significantly reduced.

【0050】本実施形態においても、この形成方法によ
り形成した空気口ノズルの性能を確認するため、第1,
第2及び第3実施形態と同様、試験を実施しており、そ
の内容と結果について以下に説明する。なお、プラズマ
溶射による形成方法の場合、時効脆化の影響は少ないた
め、シャルピー衝撃試験は行わず、腐食試験のみを実施
した。
Also in this embodiment, in order to confirm the performance of the air port nozzle formed by this forming method,
As in the second and third embodiments, a test is performed, and the contents and results will be described below. In addition, in the case of the formation method by plasma spraying, since the influence of aging embrittlement was small, only the corrosion test was performed without performing the Charpy impact test.

【0051】この腐食試験は、SUS310からなる縦
5mm×横5mm×長さ60mmの母材に、アトマイズ法によ
り生成した所定の成分の粉末を前記の条件でプラズマ溶
射することにより供試体を形成し、この供試体に対して
第1,第2及び第3実施形態におけると同様に行った。
In this corrosion test, a specimen was formed by subjecting a powder of a predetermined component produced by an atomizing method to a base material of SUS310 having a length of 5 mm × a width of 5 mm × a length of 60 mm by plasma spraying under the above conditions. The test was performed in the same manner as in the first, second, and third embodiments.

【0052】その結果は、それぞれ図2,図4及び図6
中に黒丸で示しているが、第1,第2及び第3実施形態
での結果とほゞ同様であり、十分使用に耐えうることが
判った。
The results are shown in FIGS. 2, 4 and 6, respectively.
The results are almost the same as those in the first, second and third embodiments, and are shown to be sufficiently usable.

【0053】[0053]

【発明の効果】本発明の回収ボイラの空気口ノズルは、
化学成分が重量%で0.080%以下のC、35.0〜
60.0%のCr、10.0%以下のFe、残部がNi
及び不可避的不純物からなる材料により形成されたこと
によって、スメルトに対する耐食性に優れ、所定の靱性
を有し、加工が容易な空気口ノズルの形成が可能とな
り、信頼性が高く、エネルギ効率の良好な回収ボイラの
実現が可能となり、上記化学成分に5.0〜18.0%
のMoを加えたことによって、更に耐食性に優れた空気
口ノズルの実現が可能となり、上記化学成分に0.5〜
4.0%のMnを加えたことによって、更に加工が容易
で靱性の優れた空気口ノズルの実現が可能となる。
The air inlet nozzle of the recovery boiler of the present invention is
C of less than 0.080% by weight of a chemical component, 35.0 to 35.0%
60.0% Cr, 10.0% or less Fe, the balance being Ni
And, by being formed of a material consisting of unavoidable impurities, it is possible to form an air port nozzle having excellent corrosion resistance to smelt, having a predetermined toughness, and being easily processed, and having high reliability and good energy efficiency. A recovery boiler can be realized, and the above chemical components are 5.0 to 18.0%
By adding Mo, it is possible to realize an air port nozzle having more excellent corrosion resistance, and 0.5 to 0.5%
By adding 4.0% Mn, it is possible to realize an air port nozzle that is easier to process and has excellent toughness.

【0054】また、上記化学成分の粉末をアトマイズ法
により生成し、これらの粉末をプラズマ溶射により母材
表面に吹き付けて溶射皮膜を形成することにより空気口
ノズルを形成するものとしたことによって、空気口ノズ
ルの一部に生じた腐食を補修することができるため、回
収ボイラの寿命延長が可能となり、大幅なコスト低減が
可能となる。
Further, by forming powders of the above-mentioned chemical components by an atomizing method and spraying these powders on the surface of a base material by plasma spraying to form a sprayed film, an air port nozzle is formed, whereby air Since the corrosion generated in a part of the mouth nozzle can be repaired, the life of the recovery boiler can be extended, and the cost can be significantly reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の第1,第2及び第3実施形態に
係る特性試験についての説明図で、(a)は腐食試験要
領、(b)はシャルピー試験に用いた試験片の説明図で
ある。
FIGS. 1A and 1B are explanatory diagrams of a characteristic test according to first, second, and third embodiments of the present invention, wherein FIG. 1A illustrates a corrosion test procedure and FIG. 1B illustrates a test piece used in a Charpy test; FIG.

【図2】本発明の実施の第1形態に係る腐食試験結果の
説明図で、(a)は横軸をCの含有量、(b)はCrの
含有量、(c)はFeの含有量とした場合の説明図であ
る。
FIGS. 2A and 2B are explanatory diagrams of a corrosion test result according to the first embodiment of the present invention, in which FIG. 2A shows the content of C on the horizontal axis, FIG. 2B shows the content of Cr, and FIG. 2C shows the content of Fe. FIG. 7 is an explanatory diagram in the case where the amount is set.

【図3】上記第1実施形態に係るシャルピー試験結果の
説明図で、(a)は横軸をCの含有量、(b)はCrの
含有量とした場合の説明図である。
FIGS. 3A and 3B are explanatory diagrams of the results of the Charpy test according to the first embodiment, in which FIG. 3A is a diagram illustrating a case where the horizontal axis represents the content of C and FIG.

【図4】本発明の実施の第2形態に係る腐食試験結果の
説明図で、(a)は横軸をCrの含有量、(b)はCの
含有量、(c)はFeの含有量、(d)はMoの含有量
とした場合の説明図である。
4A and 4B are explanatory diagrams of a corrosion test result according to the second embodiment of the present invention, in which (a) is the content of Cr on the horizontal axis, (b) is the content of C, and (c) is the content of Fe. (D) is an explanatory diagram when the content of Mo is assumed.

【図5】上記第2実施形態に係るシャルピー試験結果の
説明図で、(a)は横軸をCrの含有量、(b)はCの
含有量、(c)はMoの含有量とした場合の説明図であ
る。
FIGS. 5A and 5B are explanatory diagrams of Charpy test results according to the second embodiment, in which FIG. 5A shows the Cr content on the horizontal axis, C shows the C content, and FIG. 5C shows the Mo content. It is an explanatory view of a case.

【図6】本発明の実施の第3形態に係る腐食試験結果の
説明図である(横軸はMnの含有量)。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a corrosion test result according to the third embodiment of the present invention (the horizontal axis is the Mn content).

【図7】上記第3実施形態に係るシャルピー試験結果の
説明図である(横軸はMnの含有量)。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a Charpy test result according to the third embodiment (the abscissa is the Mn content).

【図8】本発明の実施の第4形態に係る空気口ノズルの
形成方法の説明図で、(a)はアトマイズ法、(b)は
プラズマ溶射法の説明図である。
8A and 8B are explanatory diagrams of a method of forming an air port nozzle according to a fourth embodiment of the present invention, wherein FIG. 8A is an explanatory diagram of an atomizing method, and FIG. 8B is an explanatory diagram of a plasma spraying method.

【図9】回収ボイラに配設された空気口ノズルの説明図
で、(a)は全体側面図、(b)は詳細側面図、(c)
は(b)のA−A矢視図である。
9A and 9B are explanatory views of an air port nozzle provided in a recovery boiler, where FIG. 9A is an overall side view, FIG. 9B is a detailed side view, and FIG.
FIG. 3 is a view taken along the line AA in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 火炉 2 蒸発管 3 熱交換器 4 空気口ノズル 5 スメルトスパウト 6 ディゾルピングタンク 8 スメルト 8a 固化スメルト DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Furnace 2 Evaporation tube 3 Heat exchanger 4 Air nozzle 5 Smelt spout 6 Dissolving tank 8 Smelt 8a Solidified smelt

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 広松 一男 長崎市深堀町五丁目717番1号 三菱重工 業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 高野 康公 長崎市飽の浦町1番1号 三菱重工業株式 会社長崎造船所内 (72)発明者 土井 祐一 長崎市深堀町五丁目717番地1 長菱エン ジニアリング株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kazuo Hiromatsu 5-7-17-1 Fukabori-cho, Nagasaki-shi Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Nagasaki Research Institute Co., Ltd. (72) Inventor Yasuko Takano 1-1-1, Akunoura-cho, Nagasaki-shi Mitsubishi Heavy Industries Inside Nagasaki Shipyard Co., Ltd. (72) Inventor Yuichi Doi 5-717-1 Fukahoricho, Nagasaki City, Nagaishi Engineering Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 化学成分が重量%で0.080%以下の
炭素、35.0〜60.0%のクロム、10.0%以下
の鉄、残部がニッケル及び不可避的不純物からなる材料
により形成されたことを特徴とする回収ボイラの空気口
ノズル。
1. A material whose chemical composition is composed of carbon of 0.080% or less by weight, chromium of 35.0 to 60.0%, iron of 10.0% or less, and a balance of nickel and unavoidable impurities. An air outlet nozzle of a recovery boiler, characterized in that it has been manufactured.
【請求項2】 化学成分が重量%で0.080%以下の
炭素、35.0〜60.0%のクロム、10.0%以下
の鉄、5.0〜18.0%のモリブデン、残部がニッケ
ル及び不可避的不純物からなる材料により形成されたこ
とを特徴とする回収ボイラの空気口ノズル。
2. The chemical composition in which the chemical composition is 0.080% or less by weight of carbon, 35.0 to 60.0% of chromium, 10.0% or less of iron, 5.0 to 18.0% of molybdenum, and the balance. Is formed of a material comprising nickel and unavoidable impurities.
【請求項3】 化学成分が重量%で0.080%以下の
炭素、35.0〜60.0%のクロム、10.0%以下
の鉄、0.5〜4.0%のマンガン、残部がニッケル及
び不可避的不純物からなる材料により形成されたことを
特徴とする回収ボイラの空気口ノズル。
3. The chemical composition of the carbon component is 0.080% or less by weight, 35.0 to 60.0% of chromium, 10.0% or less of iron, 0.5 to 4.0% of manganese, with the balance being the balance. Is formed of a material comprising nickel and unavoidable impurities.
【請求項4】 請求項1,2及び3に記載の化学成分の
材料をそれぞれアトマイズ法により粉末とし、それぞれ
の粉末を用いてプラズマ溶射法により空気口ノズルを形
成することを特徴とする回収ボイラの空気口ノズルの形
成方法。
4. A recovery boiler characterized in that the material of the chemical component according to claim 1, 2, or 3 is formed into a powder by an atomizing method, and an air port nozzle is formed by a plasma spraying method using each powder. Method of forming an air port nozzle.
JP8808597A 1996-09-30 1997-04-07 Air nozzle in recovery boiler and its forming method Pending JPH10153312A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8707911B2 (en) 2004-10-27 2014-04-29 Andritz Oy Cooling system for ports in a boiler

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