KR20060061857A

KR20060061857A - 내손모성 또는 내손모성 및 가스 절단성이 우수한 배연처리 설비용 강재와 배기가스 덕트

Info

Publication number: KR20060061857A
Application number: KR1020067007407A
Authority: KR
Inventors: 아키라 우사미
Original assignee: 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤
Priority date: 2003-11-14
Filing date: 2004-11-12
Publication date: 2006-06-08
Also published as: WO2005047555A1; US20070122650A1

Abstract

질량%로, C: 0.001 내지 0.2%, Cu: 0.1 내지 1%, Ni: 0.01 내지 0.5%, Cr: 4.0 내지 9.0%, Sb: 0.01 내지 0.2%를 함유하고, 또한, Mo: 0.005 내지 0.5%, W: 0.005 내지 0.5%의 1종 또는 2종을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내손모성이 우수한 배연 처리 설비용 강재와 상기 강재를 사용하여 구성한 배기가스 덕트.

배연 처리 설비용 강재, 배기 가스 덕트

Description

내손모성 또는 내손모성 및 가스 절단성이 우수한 배연 처리 설비용 강재와 배기가스 덕트{STEEL PRODUCT FOR FLUE GAS TREATMENT FACILITIES EXCELLENT IN CAPABILITY OF BEING CUT BY GAS AND/OR WEAR RESISTANCE, AND FLUE GAS DUCT}

본 발명은 철강 등의 금속 정련에 있어서의 전로, 전기 용제로의 배기가스 환경에서 우수한 내구성을 나타내고, 시공성, 보수성, 경제성도 우수한 배연 처리 설비용 강재와 배기가스 덕트에 관한 것이다.

이하, 철강을 제조하는 정련로(전로나 전기로 등)를 예로 들어 배경 기술을 설명한다.

금속 정련로의 배기가스는 부식성의 가스 성분이나 금속 덕트를 포함하고 있기 때문에, 배연 설비에서 배기가스 유로는 심하게 손모된다. 일반적으로, 배기가스의 온도는 1200℃에 이른다. 노에 따라서는 연소탑에서 가연성 가스를 연소시킨 후에, 배연 설비에 통풍하는 경우도 있다.

일반적으로, 배연 덕트는 탄소 강판의 용접 구조로 이중통 구조로 하고, 내통에 배기가스를 통과시키고, 내통과 외통의 사이에 냉각수를 통과시키는 경우나, 덕트 내면에 강관을 나열하여 수냉관 패널을 만들고, 내부에 냉각수를 통과시키는 형식이 사용되고 있다. 이하, 이들을 배연 수냉 덕트라고 부른다.

근년, 배연 수냉 덕트의 손모가 현저하게 되었다. 1990년대 전반까지는 판두께가 9 mm인 탄소 강제 내통에서 5년 이상의 내구성을 얻을 수 있었지만, 최근에는 판두께를 12 mm로 증가시켜도 반년 내지 1년만에 손모되는 사례가 많아져, 일상적인 보수나 교체 공사가 실시되고 있다. 또한, 전로 배기가스(OG) 처리 장치에서도, 최근에 배연 수냉 덕트의 내구 수명이 종전과 비교하여 절반 이하로 짧아졌다.

예를 들면, 구멍부의 최대 손모 속도로 보면, 종래의 강에 있어서는 수 mm 내지 20 mm/년에 이르렀다.

손모의 원인으로서는 고체 입자의 충돌에 의한 마모, 먼지에 의한 용융염 부식, 흡습에 의한 농후 전해질 형성에 수반되는 습식 등을 생각할 수 있지만, 어느 요인이 손모의 지배적인 프로세스인 지에 대하여서는 거의 해명되어 있지 않다고 하는 과제가 있다.

배연 수냉 덕트의 손모를 방지하는 종래 기술에서는 배기가스와 접촉하는 면의 재질을 변경하고, 내구성을 확보하는 방법이 제안되고 있다. 이 방법은 배기가스에 접하는 표면을 개질하는 방법과, 덕트를 구성하는 부재 자체의 재질을 변경 하는 방법으로 분류할 수 있다.

배기가스에 접하는 표면을 개질하는 방법으로서는, 예를 들면 1) 내열·내화 벽돌로 안쪽을 바르는 방법, 2) 무기계 캐스터로 라이닝하는 방법, 3) 용착 용사층을 형성하는 방법, 4) 표층을 고합금강으로 한 클래드강을 채용하는 방법 등의 방법을 생각할 수 있고, 일부는 이미 제안되었다.

예를 들면, 특공평4-80089호 공보에 개시되는 스텐레스계 합금의 용사 용착 이나, 특허 제 2565727호 공보에 개시되어 있는 800℃에서 산화물을 형성하는 성분의 합금의 용사 피복층을 형성하는 방법, 또한 특개2003-231909호 공보에 개시되어 있는 Ni-Cr-Mo-B계로 대표되는 자용성 용사 합금에 의한 피복(기재와 용사 금속에 의한 합금층을 형성시키는 금속 피복) 등을 들 수 있다.

또한, 덕트를 구성하는 부재 자신의 재질을 변경하는 방법으로서는 탄소강을 대신하여, 내구성이 우수한 구조재료, SUS310S 등의 내열 스텐레스강 등을 사용하는 것을 용이하게 생각할 수 있다.

벽돌로 내부를 마감하는 방법, 고합금으로 안쪽을 마감하는 방법, 금속 용사, 무기계 라이닝을 하는 방법은 모두 탄소강을 그대로 사용한 배기가스 덕트에 있어서는, 재료·시공 비용이 너무 높아질 뿐 아니라 탄소강과의 열팽창율이 불가피적으로 상이하기 때문에, 1000℃ 정도의 고온과 실온에 가까운 열 사이클을 1시간에 1회의 사이클로 실시하는 환경에서는 장기간에 걸쳐 밀착성을 확보하는 것이 어렵다는 과제가 있었다.

또한, 벽돌이나 무기계 라이닝을 채용하였을 경우, 1) 배기가스의 냉각 속도가 느려지기 때문에, 일정 온도 이하에서 집진장치에 배기가스를 보내기 위하여는, 배기가스 덕트를 연장할 필요가 있고, 또한 2) 냉각 속도가 너무 작으면, 다이옥신의 발생을 반드시 충분히 억제할 수 없어, 다이옥신의 발생 억제에 대하여 새로운 대책이 필요하게 되고, 3) 배기가스 덕트의 중량이 늘어나는, 등의 과제가 있었다.

탄소강을 대신하여 스텐레스강 등의 고 합금강을 사용하는 경우, 소재 및 시공 비용이 극히 높아진다는 과제가 있었다. 특히, 스텐레스강의 경우, 현장 시공에 서 널리 사용되는 아세틸렌 가스 등을 사용한 절단이 어렵다는 과제가 있었다. 또한, SUS316L, SUS310S 등의 스텐레스강에서도, 경제성에 알맞은 내구성을 반드시 얻을 수 없다는 과제가 있었다.

따라서, 시공성과 내구성이 우수한 배연 처리 설비용 강재가 요구되고 있었다. 구체적으로는, 전술한 바와 같이, 종래의 강에서는 구멍부의 최대 손모 속도가 수 mm 내지 20 mm/년에 이르므로, 내손모성이 우수한(예를 들면, 최대 손모 속도로, 2.5 mm/년 이하임) 배연 처리 설비용, 특히 배기가스 덕트용 강재가 크게 요망되어 왔다.

또한, 배기가스 덕트에 대하여, 탄소강의 한쪽 면을 배기가스에 접하는 면(접가스면)으로 하고, 남은 면을 냉매면으로 하는 배기가스 덕트는 소재 비용, 시공성, 보수성, 경제성이 극히 우수하다. 따라서, 탄소강제 배기가스 덕트와 시공성, 보수성이 동등하고, 또한 접가스면의 내구성이 비약적으로 우수하며, 경제적으로도 합치하는 배기가스 덕트가 크게 요망되어 왔다.

[발명의 개시]

본 발명은 전술한 문제를 극복하여 이루어진 것으로, 특히 철강 등의 용제 또는 금속 정련 설비에 있어서의 전로, 전기로, 재의 용융로 등의 배기가스 환경에서의 내구성, 가공성, 시공성이 우수한 배연 처리 설비용 강재와, 상기 강재를 사용하여 구성한 배기가스 덕트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자는 철강 용제로 및 재 용융로의 수냉 배기가스 덕트의 손모 기구를 상세하게 검토한 결과, 특정한 화학 조성을 만족하는 강재가 배기가스 환경에서 우 수한 내구성을 나타내고, 또한 탄소강 수준의 가공성, 시공성을 구비하는 것을 밝혀내었다.

즉, 종래 기술에서는 개시되어 있지 않았던 합금 조성을 제어함으로써, 종래에 없었던 대책 강재를 얻을 수 있는 것을 밝혀내었다.

또한, 전술한 특정의 화학 조성을 만족하는 강을 접가스면으로 하고, 특정한 공지의 용접 재료와 조합함으로써, 탄소강제 배기가스 덕트의 제작과 동등한 시공 능률로, 배기가스 덕트를 얻을 수 있는 것을 밝혀내었다.

본 발명은 상기 지견에 기초하여 구성된 것으로서, 그 요지는 이하와 같다.

(1) 질량%로,

C: 0.001 내지 0.2%,

Cu: 0.1 내지 1%,

Ni: 0.01 내지 0.5%,

Cr: 4.0 내지 9.0%,

Sb: 0.01 내지 0.2%,

를 함유하고, 또한

Mo: 0.005 내지 0.5%,

W: 0.005 내지 0.5%,

중 1종 또는 2종을 함유하고,

잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내손모성이 우수한 배연 처리 설비용 강재.

(2) 질량%로,

C: 0.001 내지 0.2%,

Si: 0.01 내지 0.5%,

Mn: 0.1 내지 2%,

Cu: 0.1 내지 1%,

Ni: 0.01 내지 0.5%,

Cr: 4.0 내지 6.0%,

Sb: 0.01 내지 0.2%,

P: 0.05% 이하,

S: 0.005 내지 0.02%,

를 함유하고, 또한

Mo: 0.005 내지 0.5%,

W: 0.005 내지 0.5%,

중 1종 또는 2종을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내손모성이 우수한 배연 처리 설비용 강재.

(3) 상기 (1) 또는 (2)에 있어서,

상기 배연 처리 설비가 배기가스 덕트인 것을 특징으로 하는 배연 처리 설비용 강재.

(4) 질량%로,

C: 0.001 내지 0.2%,

Si: 0.01 내지 0.5%,

Mn: 0.1 내지 2%,

Cu: 0.1 내지 1%,

Ni: 0.01 내지 1%,

Cr: 4.0 내지 6.0%,

Sb: 0.01 내지 0.2%,

Al: 0.005 내지 0.5%,

P: 0.05% 이하,

S: 0.005 내지 0.02%,

N: 0.008% 이하,

를 함유하고, 또한

Mo: 0.005 내지 0.5%,

W: 0.005 내지 0.5%,

중 1종 또는 2종을 함유하고,

잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내손모성 및 가스 절단성이 우수한 배연 처리 설비용 강재.

(5) 상기 (4)에 있어서,

질량%로, 또한

Nb: 0.002 내지 0.2%,

V: 0.005 내지 0.5%,

Ti: 0.002 내지 0.2%,

Ta: 0.005 내지 0.5%,

Zr: 0.005 내지 0.5%,

B: 0.0002 내지 0.005%,

중 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내손모성 및 가스 절단성이 우수한 배연 처리 설비용 강재.

(6) 상기 (4) 또는 (5)에 있어서,

질량%로, 또한

Mg: 0.0001 내지 0.01%,

Ca: 0.0005 내지 0.01%,

Y: 0.0001 내지 0.1%,

La: 0.005 내지 0.1%,

Ce: 0.005 내지 0.1%,

(7) 상기 (4) 내지 (6) 중 어느 하나에 있어서,

질량%로, 또한

Sn: 0.01 내지 0.3%,

Pb: 0.01 내지 0.3%,

중 1종 또는 2종을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내손모성 및 가스 절단성이 우수한 배연 처리 설비용 강재.

(8) 배기가스 덕트에 있어서의 배기가스 유로의 접가스면이, 질량%로,

C: 0.001 내지 0.2%,

Cu: 0.1 내지 1%,

Ni: 0.01 내지 0.5%,

Cr: 4.0 내지 9.0%,

Sb: 0.01 내지 0.2%,

를 함유하고, 또한

Mo: 0.005 내지 0.5%,

W: 0.005 내지 0.5%,

중 1종 또는 2종을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 강을 오스테나이트계 용접 재료로 용접 접합하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 배기가스 덕트.

(9) 배기가스 덕트에 있어서의 배기가스 유로의 접가스면이, 질량%로

C: 0.001 내지 0.2%,

Cu: 0.1 내지 1%,

Ni: 0.01 내지 0.5%,

Cr: 4.0 내지 9.0%,

Sb: 0.01 내지 0.2%

를 함유하고, 또한

Mo: 0.005 내지 0.5%,

W: 0.005 내지 0.5%,

중 1종 또는 2종을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 강을 표층에 가지는 복층 강재의 표층부를 오스테나이트계 용접 재료로 용접 접합하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 배기가스 덕트.

(10) 배기가스 덕트에 있어서의 배기가스 유로의 배기가스면이 질량%로,

C: 0.001 내지 0.2%

Si: 0.01 내지 0.5%,

Mn: 0.1 내지 2%,

Cu: 0.1 내지 1%,

Ni: 0.01 내지 0.5%,

Cr: 4.0 내지 6.0%

Sb: 0.01 내지 0.2%,

P: 0.05% 이하,

S: 0.005 내지 0.02%,

를 함유하고, 또한

Mo: 0.005 내지 0.5%,

W: 0.005 내지 0.5%,

중 1종 또는 2종을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 강과 상기 강과 같은 성분 조성 범위에 있는 용접 금속으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 배기가스 덕트.

(11) 상기 (8) 내지 (10) 중 어느 하나에 있어서,

상기 배기가스 덕트가 이중 통형의 수냉 배기가스 덕트로서, 금속제 외통과 금속제 내통으로 구성되고, 내통의 내측을 배기가스 유로로 하고, 외통과 내통의 사이를 냉매 유로로 하는 것을 특징으로 하는 배기가스 덕트.

(12) 상기 (8) 내지 (10) 중 어느 하나에 있어서,

상기 배기가스 덕트가 배기가스 유로의 접가스면과 반대의 면에, 복수의 파이프가 접합 배치된 배기가스 덕트로서, 상기 파이프 중에 냉매를 통과시키는 기능을 가지는 것을 특징으로 하는 배기가스 덕트.

또한, 본 발명의 강재는 금속 용제 또는 금속 정련로의 배연 처리 설비 환경에서, 우수한 내구성을 나타내는 동시에, 탄소강 수준의 가공성 및 시공성을 함께 가지고 있다.

또한, 본 발명의 배기가스 덕트는 금속 용제 또는 금속 정련로나 재 용융로의 배연 환경에서, 우수한 내구성을 나타내는 동시에, 탄소강제 덕트 수준의 시공성, 보수성, 경제성을 함께 가지고 있다.

도 1은 강의 용제 전기로의 수냉 덕트 내통에서의 Cr 단독 첨가 강의 최대·평균 손모 속도에 미치는 Cr량의 영향을 나타내는 도면이다.

도 2는 수냉 배기가스 덕트의 내통 환경에 있어서의 5% Cr강의 손모 속도에 미치는 Cu, Ni, Sb의 복합 첨가의 효과를 나타내는 도면이다.

도 3은 이중 수냉 덕트의 구조예를 나타내는 도면이다.

도 4는 이중 수냉 덕트의 내통의 구조예를 나타내는 도면이다.

도 5는 수냉 패널로 구성되는 덕트의 구조예를 나타내는 도면으로서,

도 5a는 덕트의 단면을 나타내는 도면이고, 도 5b는 수냉관의 단면을 확대하여 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다. %는 질량%를 의미한다.

본 발명의 강재의 골자는 저C-Cr-Cu-Ni-(Mo, W, M+W)-Sb, 또는 저C-Cr- 저Si-Cu-(Mo, W, Mo+W)-Sb의 복합 첨가에 의하여 (1) 금속 정련로의 배연 리 설비 환경에서 우수한 내구성을 나타내고, (2) 오스테나이트계의 용접 재료와 함께 사용함으로써, 보통강수준의 가공성 및 시공성을 동시에 구비하는 것이다. ㅂ

또한, 본 발명의 골자는 첫째, 배기가스 유로와 냉각 매체의 유로로 이루어지는 강제 냉각 기구를 가지는 배기가스 덕트 구조에 있어서, 접가스면을 저C-Cr-Cu-Ni-(Mo, W, Mo+W)-Sb 강으로 하고, 그 한 면을 수냉하는 점이며, 둘째, 배기가스 덕트는 상기 조성을 가지는 강판을 오스테나이트계의 용접 재료, 또는 강과 동일한 성분계의 페라이트계 용접 재료를 사용하여 용접 시공하는 점이다.

일반적으로, 배연 처리 설비 접가스면은 배기가스와 재료의 상호작용에 의한 손모 (판 두께 감소)에 의하여 열화된다. 손모에서는 화학적인 부식 현상이나 물리 적인 마모 현상 등이 복합적으로 작용한다. 본 발명에서는 배연 처리 설비에 있어서 가스와 접하는 부재면의 판 두께 감소를 초래하는 현상을 손모라고 부른다.

또한, 본 발명에 있어서는 강재의 내손모성을 평균 손모 속도와 최대 손모 속도를 지표로 하여 평가한다.

먼저, 손모 거동에 미치는 합금 조성의 영향에 대하여 설명한다. 도 1에, 표 1(또는 표 4)에 나타내는 비교예 A3의 성분 조성을 기본 성분 조성으로 하여 Cr량을 변화시키고, 철강 전기로의 배기가스 덕트 내면에 있어서의 평균 손모 속도와 최대 손모 속도에 미치는 Cr량의 영향을 조사한 결과를 나타낸다. 도 1로부터, 평균 손모 속도로 충분한 효과를 얻기 위하여는 4.0% 이상의 Cr 첨가가 필요하다는 것을 알 수 있다.

또한, Cr의 단독 첨가로는 최대 손모 깊이가 충분히 저감되지 않는 것을 알 수 있다. 그러므로, 4.0% 이상의 Cr 첨가 강의 경우, 제3 원소의 복합 첨가에 의하여 내손모성을 향상시킬 필요가 있다.

본 발명자는 4.0% 이상의 Cr 함유강의 내손모성에 미치는 복합 첨가 원소의 효과를 검토한 결과, 내손모성의 개선에는 저C, Si, Cu, Ni, Mo, W, Sb, Sn, Pb의 첨가가 유효한 것을 밝혀내었다. 또한 Cu-Ni-(Mo, W, Mo+W)-Sb의 복합 첨가에 의하여, 현저한 내손모성의 개선 효과를 얻을 수 있는 것을 밝혀내었다.

도 2에, 배기가스 덕트에서의 손모 환경에 있어서, 5% Cr 강에 Cu, Ni, Mo, Sb를 복합 첨가하였을 경우의 효과를 조사한 결과를 나타낸다. Cr 첨가 강에 있어서 Cu-Ni-Mo-Sb를 복합 첨가하면, 최대 손모 속도가 2 mm/y(년) 이하까지 저감되ㅇ 어, 내손모성이 비약적으로 개선되는 것을 알 수 있다. 즉, Cu, Ni, Mo, Sb 중, 하나의 원소라도 포함되지 않으면 우수한 내손모성을 얻을 수 없다.

이 때, 본 발명에 있어서, 우수한 내손모성이라 함은, 구체적으로는 도 2에 나타내는 비교예의 최대 손모 속도가 5 mm/y(년)를 넘고 있는 것을 기초로 하여 최대 손모 속도가 5 mm/y(년) 이하, 바람직하게는 3.5 mm/y(년) 이하인 것을 의미한다.

다음으로, 가스 절단성의 확보에 대하여 설명한다. 가스 절단에 있어서 블로우 홀이 발생하면 표면 성상이 악화되기 때문에, 절단면의 손질이 필요하게 되어, 생산성을 저해한다. 블로우홀의 발생 억제에는 절단 속도를 떨어뜨리는 것이 어느 정도 유효하지만, 이것도 생산성을 떨어뜨리는 것이 된다. 그런데, 본 발명 강과 같이, 적지 않은 Cr을 함유하는 강에서는 절단 속도를 떨어뜨려도 더욱 양호한 절단면을 얻는 것은 어렵다.

본 발명자는 Cr-Cu-Ni-Mo-Sb 첨가 강의 아세틸렌 가스에 의한 가스 절단성, 즉, 일정 수준의 절단 속도와 블로우 홀의 발생 억제를 동시에, 그리고 충분히 확보하기 위하여는 탈산 원소인 Si, Al를 첨가하고, 강 중의 N을 극도로 저감하는 것만으로는 불충분하고, Si, Al량에 최적인 밸런스가 있는 것을 밝혀내었다.

즉, Si: 0.01 내지 0.5%, 그리고, Al: 0.005 내지 0.5%의 범위에서 양호한 절단면을 얻을 수 있는 것을 밝혀내었다.

다음으로, 본 발명의 강재의 화학 조성에 관한 한정 이유를 상세하게 설명한다.

〔화학 조성〕

먼저, 배기가스 유로의 접가스면에 이용하는 강으로서 오스테나이트계 용접 재료로 용접 접합되는 강, 또는 오스테나이트계 용접 재료로 용접 접합되는 복층 강재의 표층부의 강의 화학 조성을 한정하는 이유를 이하에 설명한다.

C는 배기가스 덕트 환경에서의 내손모성의 관점에서, 그 양은 적을수록 좋지만, 강도를 확보하기 위하여는 0.00l% 이상 첨가할 필요가 있으므로, 하한치를 0.001%로 하였다. 0.2%를 넘으면, 내손모성, 냉간 가공성 및 용접성이 손상되므로, 0.001 내지 0.2%를 한정 범위로 하였다. 특히, 가공성이 요구되는 경우, 0.01 내지 0.06%가 좋다. 또한, 페라이트계 용접 재료를 사용하는 경우에는 양호한 용접 시공성을 확보하기 위하여 0.002 내지 0.05%가 좋다.

Cu는 국부적인 손모를 억제하기 위하여는 Ni, (Mo, W, 또는 Mo+W), Sb와 함께 0.1% 이상의 첨가가 필요하다. 1%를 넘어 첨가하면, 강도의 과도한 상승 및 제조성, 냉간 가공성의 저하를 초래하기 때문에, 0.1 내지 l%를 한정 범위로 하였다. 바람직하게는 0.2 내지 0.5%를 첨가하는 것이 냉간 가공성 및 내손모성의 밸런스가 우수하다.

Ni는 국부적인 손모를 억제할 목적으로, Cu, (Mo, W, 또는 Mo+W), Sb와 함께 0.01% 이상 첨가하지만, 그 효과는 1%로 충분하므로, 0.01 내지 1%를 한정 범위로 한다. 다만, 배기가스 덕트용 강재의 경우, 국부적인 손모의 억제 효과는 0.5%로 충분하고, 0.01 내지 0.5%를 한정 범위로 한다.

Cr는 내손모성을 확보하기 위하여, 4.0% 이상 첨가한다. 90%를 넘어 첨가하 여도 내손모성은 포화되므로, 4.0 내지 9.0%를 한정 범위로 하였다. 4.0 내지 9.0% Cr-Cu-Ni-Sb-(Mo, W, 또는 Mo+W)의 복합 첨가 효과에 의하여, 내손모성은 4.0 내지 9.0% Cr 단독 첨가계에 비하여 비약적으로 개선된다.

또한, 4.0 내지 6.0% Cr-Cu-Ni-Sb의 복합 첨가 효과에 의하여, 내손모성은 4. 0 내지 6.0% Cr 단독 첨가계와 비교하여 비약적으로 개선된다.

또한, 6.0%를 넘으면, Si를 제한하여도, 아세틸렌 등의 흡열성 가스에 의한 절단성이 저하되고, 절단 속도를 내려도, 충분한 절단면 품질을 얻을 수 없기 때문에, 한정 범위를 4.0 내지 6.0%로 하는 것이 좋다. 가공성, 가스 절단성 및 내손모성을 고려하면, 4.5 내지 5.5%가 보다 바람직하다.

Sb는 국부적인 손모를 억제하는 목적에서, Cu, Ni, (Mo, W, 또는 Mo+W)와 함께 0.01% 이상 첨가하지만, 0.2%를 넘어 첨가하여도 그 효과는 포화되므로, 0.01 내지 0.2%를 한정 범위로 하였다. 열간 가공성의 관점에서, 0.05 내지 0.15%가 좋다.

Mo, W는 국부적인 손모를 억제하는 목적에서, 적어도 1종 이상을, Cu, Ni, Sb와 함께 0.005% 이상 첨가하지만, 0.5%를 넘으면, 반대로, 용접성이나 내손모성을 저해하기 때문로 0.005 내지 0.5%를 한정 범위로 하였다. 내손모성, 경제성, 용접성의 관점에서는 0.01 내지 0.1%가 좋다.

다른 성분에 대하여서는 다음과 같다. Si는 탈산을 위하여 0.01% 이상 첨가하면, 가스 성분이 저감되어 블로우 홀이 감소하므로, 가스 절단성을 확보하기 위한 필수 원소이지만, 0.5%를 넘으면 열 영향부(HAZ) 인성이 열화되므로, 0.01 내지 0.5%를 한정 범위로 하였다. 내손모성과 양호한 가스 절단성을 양립시키기 위하여는 0.01 내지 0.3%를 첨가하는 것이 좋다. 강의 제조성, 용접성 등을 고려하였을 경우, 0.1 내지 0.3%가 더 좋다.

Mn는 강의 강도 확보 및 탈산을 위하여 0.1% 이상 첨가하지만, 과도한 첨가는 강도 과잉 및 냉간 가공성을 해치므로, 0.1 내지 2%를 한정 범위로 하였다.

P는 불순물 원소이며, 0.05%를 넘으면 용접성 및 내손모성이 저하되므로, 0.05% 이하를 한정 범위로 하였다. 또한, P는 적을수록 그 효과는 양호해지기 때문에, 0.02% 이하가 좋다. 또한, 하한치는 0%를 포함한다.

S는 불순물 원소이며, 0.02%를 넘으면 내라밀라 티어성이 저하되므로, 0.02% 이하로 한정하였다. 한편, S가 0.005% 미만이 되면, 내손모성이 저하되므로, 0.005 내지 0.02%로 한정하였다. 내손모성 및 인성의 밸런스를 고려하면, 0.005 내지 0.015%가 좋다.

Al는 탈산 원소로서 0.005% 이상 첨가한다. Al량의 증가에 따라서 내손모성은 향상되지만, 과도한 첨가는 가스 절단성을 해치기 때문에, 0.005 내지 0.5%를 한정 범위로 하였다. 양호한 가스 절단성을 충분히 확보하기 위하여는 0.005 내지 0.03% 미만이 좋다.

N는 0.008%를 넘으면, 가스 절단시에 발생하는 블로우홀의 수를 증대시켜, 절단성을 저하시킬 뿐만 아니라 인성을 저하시키므로, 그 상한을 0.008%로 하였다.

이상, 이들 기본 성분으로, 본 발명의 강재는 우수한 내손모성, 또는 우수한 내손모성 및 가스 절단성을 발휘할 수 있으나, 또한 아래의 원소를 선택적으로 첨 가함으로써, 보다 큰 효과를 기대할 수 있다.

Ti는 필요에 따라서 0.002% 이상 첨가함으로써, TiO나 TiN을 강 중에 형성하고, 용접시 열 영향부의 입자 지름을 미세화하거나 입내 페라이트를 생성하거나 함으로써 인성을 향상시키는 효과나, Cr-Cu-Ni-(Mo, W, 또는 Mo+W)-Sb 강의 가스 절단성을 개선하는 효과가 있다. 이 경우, 0.2%를 넘어 첨가하면 인성이 열화되므로, 그 범위를 0.002 내지 0.2%로 하는 것이 좋다.

Nb, V, Ta, Zr, B는 미량으로 강의 강도를 높이는데 유효한 원소이며, 주로 강도 조정을 위하여 필요에 따라서 함유시킨다. 각각 효과를 발현하기 위하여는 Nb는 0.002% 이상, V는 0.005% 이상, Ta는 0.005% 이상, Zr는 0.005% 이상, B는 0.0002% 이상 함유시키는 것이 좋다.

한편, Nb는 0.2% 초과, V는 0.5% 초과, Ta는 0.5% 초과, Zr는 0.5% 초과, B는 0.005% 초과로, 인성 열화가 현저가 되기 쉽다. 따라서, 필요에 따라서, Nb, V, Ti, Ta, Zr, B를 함유 시키는 경우는 Nb는 0.002 내지 0.2%, V는 0.005 내지 0.5%, Ti는 0.002 내지 0.2%, Ta는 0.005 내지 0.5%, Zr는 0.005 내지 0.5%, B는 0.0002 내지 0.005%로 하는 것이 바람직하다.

Mg, Ca, Y, La, Ce는 개재물의 형태 제어에 유효하고, 연성 특성의 향상에 유효하며, 또한, 용접 이음부의 HAZ 인성 향상에도 유효하고, 또한 내국부 손상성을 향상시키는 효과도 약하기는 하지만 있기 때문에, 필요에 따라서 함유시키는 것이 좋다.

본 발명의 강재에 있어서의 각 원소의 함유량은 효과가 발현되는 하한으로부 터 하한치가 결정되어, 각각 Mg는 0.0001%, Ca는 0.0005%, Y는 0.0001%, La는 0.005%, Ce는 0.005%를 하한치로 하는 것이 좋다.

한편, 상한치는 개재물이 조대화되고, 기계적 성질, 특히 연성과 인성에 악영향을 미치는 지 여부로 결정되고, 본 발명의 강재에서는, 이 관점에서 상한치를 Mg, Ca는 0.01%, Y, La, Ce는 0.1%로 하는 것이 좋다.

Sn, Pb는 내손모성을 한층 향상시키는데 유효한 원소이며, 필요에 따라서 첨가하지만, 그 효과를 발현하려면, Sn: 0.01 내지 0.3%, Pb: 0.01 내지 0.3%가 좋다.

또한, 첨가 원소 이외로서는, O는 0.0040%를 넘으면, 블로우홀의 수가 현저하게 증가하여 가스 절단성이 저하되고, 절단면의 손질 작업을 필요로 하므로, 그 상한을 0.0040%로 하는 것이 좋다.

또한 접가스면의 강은, 필요에 따라서, Co, Ti, Nb, V, Ta, Zr, B, Mg, Ca, Y, La, Ce, Sn, Pb의 1종 또는 2종 이상 첨가하여도, 본 발명의 효과는 없어지지 않는다.

다음으로, 배기가스 유로의 접가스면에 이용하는 강 및 용접 재료의 양쪽 모두에, 동일한 화학 조성의 강인 경우, 즉, 공금(共金)계의 용접 재료를 사용하는 경우에 대하여, 강의 화학 조성을 한정하는 이유를 이하에 설명한다.

C, Cu, Ni, Sb, Mo, W에 대하여는 전술한 오스테나이트계 용접 재료를 사용하는 경우와 그 한정 범위 및 한정 이유는 동일하다.

그러나, Cr은 오스테나이트계 용접 재료를 사용하는 경우와 공금계 용접 재 료를 사용하는 경우에, 한정 범위의 상한치가 다르다.

즉, 공금계의 용접 재료를 사용하는 경우, 내손모성을 확보하기 위하여는 4.0% 이상 첨가할 필요가 있다. 단, 6.0%를 넘게 첨가하면, 비교적 높은 온도에서의 예열, 후열 처리가 불가결하게 되어, 용접 시공성이 저하되므로, 4.0 내지 6.0%를 한정 범위로 하였다.

용접 시공성, 가공성 및 내손모성을 고려하면, 4.0 내지 5.5%가 더 좋다. 또는 Si, Mn, P, S에 대하여서는 공금계의 용접 재료를 사용하는 경우, 이들을 필수 성분으로 하는 것이, 오스테나이트계 용접 재료를 사용하는 경우와는 다르다. 다만, Si, Mn, P, S의 한정 범위 및 한정 이유는 전술한 오스테나이트계 용접 재료를 사용하는 경우와 기본적으로 같다.

본 발명의 강재는 전로, 전기로 등의 용제로에서 강을 용제하고, 필요에 따라서, 탈가스 장치, 레이들 등에 있어서 2차 정련을 실시하여, 소정의 강 성분으로 한 후, 이 용강을 연속 주조에 의하여, 또는 강괴로 한 후에, 분괴압연하여 강편으로 한다.

그 후, 이 강편을, 가열하거나 또는 가열하지 않고, 열간 압연하여 열연 박강판이나 후강판으로 하고, 또한 냉간압연하여 냉연 박강판 등의 강판으로서 사용할 수 있는 이외에, 열간 압연에 의하여, 형강, 봉강, 선재 철강 또는 강관 등, 그 내식용 강 부재로서 다양한 형태로 사용할 수 있다.

일반적으로, 배연 처리 설비의 배기가스 덕트는 강재의 용접 구조로 구성되므로, 그 강재에는 소요 특성 이외에, 용접 시공성이 요구된다. 따라서, 용접 금속 의 선택적인 손모를 방지하는 동시에, 본 발명에서 탄소강 정도의 용접 시공성을 확보하기 위하여는 용접 금속의 합금 조성이 중요하다.

내손모성에 유효한 Cr, Ni, Cu, Mo 등의 함유량을 높인 오스테나이트계의 용접 재료, 또는 모재와 같이 저C-Cr-Cu-Ni-(Mo, W, Mo+W)-Sb계의 페라이트계의 용접 재료를 사용하는 것이 좋다. 오스테나이트계 용접 재료로서는 주지의 기술을 활용하면 좋고, 오스테나이트계 스텐레스, 예를 들면, SUS309L 등을 사용하는 것이 상투수단이다.

배기가스 유로의 접가스면의 재질로서는 복층 강재의 경우, 표층이 내손모층으로서 본 발명의 화학 조성을 가지는 강 성분인 것이 중요하다. 내구성의 관점에서, 내손모층은 3 mm 이상이 바람직하지만, 복층강보다 재질 전체가 본 발명에서 한정한 화학 조성을 가지는 강이 보다 좋다.

배기가스 덕트의 구조로서는 이하와 같이, 수냉 이중구조 또는 수냉 강관 패널로 구성되는 배기가스 덕트가 좋다. 이것은 수냉 이중구조의 경우, 배기가스가 300℃를 초과하는 고온에서도, 덕트의 메탈 표면 온도는 고작해야 10℃가 되어, 가혹한 용융염 부식(일반적으로는 메탈 표면 온도 300℃ 이상일 때 발생한다)에 의한 손모를 회피할 수 있기 때문이다.

〔수냉 이중구조의 배기가스 덕트〕

수냉 이중구조의 배기가스 덕트의 구조예를 도 3에 나타낸다. 접가스면의 표층이 본 발명의 특성 조성을 가지는 클래드강 또는 본 발명의 특정 조성을 가지는 강을 모재로 하고, 오스테나이트계의 용접 재료(예를 들면, SUS309L)에 의한 용접 부로 이루어지는 내통(2)과 탄소강제의 외통(1)으로 구성되는 이중구조의 배기가스 덕트이다. 도 3중, 3은 냉각수의 유로이고, 4는 배기가스의 유로이다.

본 발명의 특정 조성을 가지는 강을 기재(6) 상에 피복하여 내손모층(5)으로 한 클래드강과 오스테나이트계 용접 재료에 의한 용접부(7)로 이루어지는 내통의 구조예를 도 4에 나타낸다. 또한, 도 4 중, 8이 배기가스에 접하는 면이다.

냉매의 온도는 100℃ 이하가 바람직하고, 냉매로서는 물이 좋다. 내통의 판 두께는 내구성의 관점에서 6 mm 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 9 내지 16 mm이다. 내통의 제작 방법은 판 와인딩, 강관, 스파이럴 가공과 용접 등, 어떤 방법이라도 좋다. 필요에 따라서, 접가스면 표층은 본 발명의 한정 범위 내열·내마모 재료로 피복하여도 된다.

〔수냉 강관 패널로 구성되는 배기가스 덕트〕

수냉 강관 패널로 구성되는 배기가스 덕트의 구조예를 도 5에 나타낸다. 배기가스와 접하는 면(접가스면)과는 반대 면에, 복수의 수냉관(9)이 통상 평행하게 배열되어 있고 패널과 용접 접합되어 있다. 탄소강관을 나열한 패널 위에 접가스면판으로서 본 발명에서 한정한 조성을 가지는 강판을, 오스테나이트계 용접 재료로 용접 접합한다. 필요에 따라서, 접가스면 표층은 내열·내마모 재료로 피복하여도 좋다.

다음으로, 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.

(실시예 1)

상기 (4) 내지 (7)의 발명과 관련된 실시예이다.

표 1에 나타내는 합금 조성의 강을 용제, 주조하고, 판 두께 12 mm까지 열간 압연, 열처리 후, 이 열연강판을 소재로 하였다.

[손모 시험: 덕트 내 폭로시험]

보수용 시험 강판(250mm × 250mm × 12mm)를 채취하였다. 시험 강편을 내통 지름으로 냉간 굽힘 가공하였다. 철근 봉강의 전기 용제로의 배가스 덕트 내통에 미리 시험 강판의 공간을 절단해두고, 시험 강판을 용접하여 부착하였다.

용접은 입열: 약 20 kJ/cm의 아크 용접으로 하고, 용접 재료로서는 오스테나이트계 스텐레스(SUS309L)의 피복 아크 용접봉을 사용하였다. 설치 6개월 후에, 시험 강판을 설치한 덕트의 섹션을 가스 절단으로 잘라낸 후, 각 시험편을 잘라내고, 산세정한 후에 판 두께 계측을 실시하고, 평균 손모 속도 및 국부적인 최대 손모 속도를 구하고 내손모성을 평가하였다.

〔가스 절단성 시험〕

각각의 공시재에 대하여, 일정한 절단 속도에 있어서, 직(直)절단(판 두께 16mm) 및 개선 절단(16 mm 두께, 30˚, 40˚)을 실시하고, 각각의 경우의 아세틸렌 가스를 사용하였을 경우 또는 파우더 절단을 사용하였을 경우의 절단 작업성 및 절단면 상태를 평가하고, 비교강 Al를 기준으로 하여, ◎: 양호, ○: 절단 용이, △: 절단 어려움 (절단면의 손질이 필수), ×: 절단 불가의 평점 평가를 실시하였다.

표 2에, 상기 덕트 내 폭로 시험 결과를 나타낸다. 표 3에 가스 절단성 시험 결과를 나타낸다.

비교강인 Al는 시판중인 일반 용접 구조용 강(JIS G 3 141 SS400), A2는 저합금강이지만, 양쪽 모두, 내손모성이 낮다. 또한, A3는 4.9% Cr를 단독 첨가한 저탄소강이며, 평균 손모 속도는 Al, A2에 비하여 좋기는 하지만, 최대 손모 속도는 A2와 동등하고, Cr의 첨가 효과가 인정되지 않는다.

또한, A4, A5, A6, A7는 Cr 5.1%를 함유하고, 또는 Si, Cu, Ni, Mo, Sb가 복합 첨가되지만, A4는 Cu가, A5는 Ni가, A6는 Mo가, A7는 Sb가 각각 부족하기 때문에, 최대 손모 속도의 억제는 충분하지 않다.

또한, A8는 Cr함유량이 3.5%로 낮기 때문에, 복합 첨가에 의한 평균 및 최대 손모 속도의 억제는 충분하지 않다.

또한, A9는 Si, Cu, Ni, Mo, Sb를 본 발명에서 규정하는 강 조성의 범위 내에서 함유하지만, Cr을 6.9% 함유하기 때문에, 가스 절단성이 본 발명강과 비교하여 떨어진다.

또한, A10는 Cr 4.9%를 함유하고, Cu, Ni, Mo, Sb를 본 발명에서 규정하는 강 조성의 범위 내에서 함유하지만, 0.65% Si를 함유하기 때문에, 가스 절단성이 본 발명강에 비하여 떨어진다.

이것에 대하여, 본 발명강인 B1 내지 B31는 본 발명에서 규정하는 강 조성의 범위 내에 있고, 내손모성이 우수하고, 또한, 가스 절단성도 보통강(Al) 수준으로 우수하다.

(실시예 2)

상기 (1) 내지 (3)의 발명 및 상기 (8) 내지 (11)의 발명과 관련되는 실시예이다. 또한, 다음의 (실시예 3)도 마찬가지이다.

표 4에 나타내는 합금 조성의 강판(1000mm×500mm×12mm)을 길이 방향으로 2 분할하고, 맞대기 용접으로 접합한 후, 내통 지름으로 냉간 굽힘 가공하고, 그 후, 철근 봉강의 전기 용제로의 배기가스 덕트 내통(사이트 1) 및 전로 OG 배기가스 처리 설비의 수냉 덕트(사이트 2)에 미리 시험 강판을 끼워 넣는 창을 절개해두고 시험 강판을 용접하여 부착하였다.

또한, 용접은 입열: 약 20 kJ/cm의 아크 용접으로 하고, 용접 재료로서는 오스테나이트계 스텐레스 (SUS309L)의 피복 아크 용접봉을 사용하였다.

예열·후열 처리는 특별히 실시하지 않았다. 어느 시험체도 용접성은 충분하고 탄소강 수준이었다. 6개월 후에, 시험 강판을 부착한 덕트의 섹션을 가스로 절단한 후, 각 시험편을 잘라내고, 산세정 후에 판 두께 계측을 실시하고, 평균 손모 속도 및 국부적인 최대 손모 속도를 구하여 내손모성을 평가하였다.

표 5에, 상기 덕트 내 폭로 시험 결과를 나타낸다.

비교예인 Al는 시판되는 일반 용접 구조용 강(JIS G 3141 SS400), A2는 저합금강이지만, 양쪽 모두 내손모성이 낮다. 또한, A3는 4.9% Cr를 단독 첨가한 저탄소강이고, 평균 손모 속도는 Al, A2에 비하여 좋기는 하지만, 최대 손모 속도는 A2와 동등하고, Cr의 첨가 효과를 인정받지 못한다.

또한, A8는 Cr함유량이 3.0%로 낮기 때문에, 복합 첨가에 의한 평균 및 최대 손모 속도의 억제는 충분하지 않다.

이것에 대하여, 본 발명예인 B1 내지 B5는 본 발명에 규정하는 강 조성의 범위 내에 있고, 내손모성이 우수한 것을 알 수 있다.

(실시예 3)

표 6에 나타내는 합금 조성의 강판(300mm×300mm×12mm)을, 시작(試作)한 용접 페라이트계 합금 용접봉으로 맞대기 용접하고, 용접 시공성, 용접 균열 감수성을 조사하였다.

용접봉은 내손모성의 확보상 중요한 Cr-Cu-Ni-Mo-Sb의 용접 금속 중의 조성이 강판의 화학 조성과 동등한 정도가 되도록, 표 7에 나타내는 합금 조성으로 조정하였다. 용접은 입열: 약 20 kJ/cm의 아크 용접으로 하였다.

그 결과, 용접 금속 WM2의 조성의 용접봉으로 비교예의 강판 C2를 모재로 하여 맞대기 용접한 용접 이음부(이하, 용접 이음부 C2라고 기재한다)에서는 용접 금속에서 저온 균열이 인정되었다.

한편, 강판 C1, C3, C4를 모재로 하여 각각, WM1, WM3, WM4를 용접 금속으로 한 용접 이음부(이하, 각각 용접 이음부 C1, C3, C4라고 기재한다)에 대하여서는 용접 시공성 및 균열 감수성은 양호하였다.

이에 용접 이음부 C2를 제외한, 용접 이음부 C1, C3, C4를, 실시예 1과 마찬가지로, 강 정련 전기로의 배연 이중 수냉 덕트의 접가스면에 부착하고 6개월 후에, 시험 강판을 부착한 덕트의 섹션을 가스로 절단한 후, 각 시험편을 잘라내고, 산세정한 후에 판 두께 계측을 실시하고, 평균 손모 속도 및 국부적인 최대 손모 속도를 구하여 내손모성을 평가하였다.

표 8에, 상기 덕트 내 폭로 시험 결과를 나타낸다.

비교예의 용접 이음부 C1는 Cr량이 모재 및 용접 금속 모두, 상기 (3)의 발명에서 규정한 Cr량의 하한치 이하이므로, 내손모성이 본 발명예 C3, C4에 비하여 떨어지는 것을 알 수 있다. 또한, 상기한 바와 같이, 비교예의 용접 이음부 C2는 Cr량이 모재 및 용접 금속 모두, 상기 (3)의 발명으로 규정한 Cr량의 상한치를 넘으므로, 충분한 용접성을 얻을 수 없는 것을 알 수 있다.

이상의 결과로부터, 모재 및 용접 금속 모두, Cr량이 상기 (10)의 발명에서 규정한 Cr량의 범위이면, 페라이트계 용접 재료를 사용하여도, 우수한 내손모성과 용접 시공성을 가스 절단성과 함께 양립 가능하다는 것이 알 수 있다.

본 발명의 강재 및 상기 강재를 사용하여 구성한 배기가스 덕트는 제강 전기로, 제강 전로의 배기가스 처리 장치, 재(灰)융융로의 배기가스 처리 장치, 폐기물이나 오니 등의 소각 시설의 배기가스 처리 장치에 있어서, 예를 들면, 덕트, 열교환기, 전기 집진기, 냉각탑, 굴뚝 등에 사용하면, 우수한 내구성에 의한 설비 수명의 연신을 도모하면서, 종래의 탄소강과 동일한 유지 관리 및 보수 방법을 계속할 수 있어, 그 산업상의 가치는 극히 높다.

Claims

질량%로,

C: 0.001 내지 0.2%,

Cu: 0.1 내지 1%,

Ni: 0.01 내지 0.5%,

Cr: 4.0 내지 9.0%,

Sb: 0.01 내지 0.2%,

를 함유하고, 또한

Mo: 0.005 내지 0.5%,

W: 0.005 내지 0.5%,

중 1종 또는 2종을 함유하고,

잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내손모성이 우수한 배연 처리 설비용 강재.
질량%로,

C: 0.001 내지 0.2%,

Si: 0.01 내지 0.5%,

Mn: 0.1 내지 2%,

Cu: 0.1 내지 1%,

Ni: 0.01 내지 0.5%,

Cr: 4.0 내지 6.0%,

Sb: 0.01 내지 0.2%,

P: 0.05% 이하,

S: 0.005 내지 0.02%,

를 함유하고, 또한

Mo: 0.005 내지 0.5%,

W: 0.005 내지 0.5%,

중 1종 또는 2종을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내손모성이 우수한 배연 처리 설비용 강재.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 배연 처리 설비가 배기가스 덕트인 것을 특징으로 하는 배연 처리 설비용 강재.
질량%로,

C: 0.001 내지 0.2%,

Si: 0.01 내지 0.5%,

Mn: 0.1 내지 2%,

Cu: 0.1 내지 1%,

Ni: 0.01 내지 1%,

Cr: 4.0 내지 6.0%,

Sb: 0.01 내지 0.2%,

Al: 0.005 내지 0.5%,

P: 0.05% 이하,

S: 0.005 내지 0.02%,

N: 0.008% 이하,

를 함유하고, 또한

Mo: 0.005 내지 0.5%,

W: 0.005 내지 0.5%,

중 1종 또는 2종을 함유하고,

잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내손모성 및 가스 절단성이 우수한 배연 처리 설비용 강재.
제4항에 있어서, 질량%로, 또한

Nb: 0.002 내지 0.2%,

V: 0.005 내지 0.5%,

Ti: 0.002 내지 0.2%,

Ta: 0.005 내지 0.5%,

Zr: 0.005 내지 0.5%,

B: 0.0002 내지 0.005%,

중 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내손모성 및 가스 절단성이 우수한 배연 처리 설비용 강재.
제4항 또는 제5항에 있어서, 질량%로, 또한

Mg: 0.0001 내지 0.01%,

Ca: 0.0005 내지 0.01%,

Y: 0.0001 내지 0.1%,

La: 0.005 내지 0.1%,

Ce: 0.005 내지 0.1%,

중 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내손모성 및 가스 절단성이 우수한 배연 처리 설비용 강재.
제4항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서,

질량%로, 또한

Sn: 0.01 내지 0.3%,

Pb: 0.01 내지 0.3%,

중 1종 또는 2종을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내손모성 및 가스 절단성이 우수한 배연 처리 설비용 강재.
배기가스 덕트에 있어서의 배기가스 유로의 접가스면이, 질량%로,

C: 0.001 내지 0.2%,

Cu: 0.1 내지 1%,

Ni: 0.01 내지 0.5%,

Cr: 4.0 내지 9.0%,

Sb: 0.01 내지 0.2%,

를 함유하고, 또한

Mo: 0.005 내지 0.5%,

W: 0.005 내지 0.5%,

중 1종 또는 2종을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 강을 오스테나이트계 용접 재료로 용접 접합하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 배기가스 덕트.
배기가스 덕트에 있어서의 배기가스 유로의 접가스면이, 질량%로

C: 0.001 내지 0.2%,

Cu: 0.1 내지 1%,

Ni: 0.01 내지 0.5%,

Cr: 4.0 내지 9.0%,

Sb: 0.01 내지 0.2%

를 함유하고, 또한

Mo: 0.005 내지 0.5%,

W: 0.005 내지 0.5%,

중 1종 또는 2종을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 강을 표층에 가지는 복층 강재의 표층부를 오스테나이트계 용접 재료로 용접 접합하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 배기가스 덕트.
배기가스 덕트에 있어서의 배기가스 유로의 배기가스면이 질량%로,

C: 0.001 내지 0.2%

Si: 0.01 내지 0.5%,

Mn: 0.1 내지 2%,

Cu: 0.1 내지 1%,

Ni: 0.01 내지 0.5%,

Cr: 4.0 내지 6.0%

Sb: 0.01 내지 0.2%,

P: 0.05% 이하,

S: 0.005 내지 0.02%,

를 함유하고, 또한

Mo: 0.005 내지 0.5%,

W: 0.005 내지 0.5%,

중 1종 또는 2종을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 강과 상기 강과 같은 성분 조성 범위에 있는 용접 금속으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 배기가스 덕트.
제8항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 배기가스 덕트가 이중 통형의 수냉 배기가스 덕트로서, 금속제 외통과 금속제 내통으로 구성되고, 내통의 내측을 배기가스 유로로 하고, 외통과 내통의 사이를 냉매 유로로 하는 것을 특징으로 하는 배기가스 덕트.
제8항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 배기가스 덕트가 배기가스 유로의 접가스면과 반대의 면에, 복수의 파이프가 접합 배치된 배기가스 덕트로서, 상기 파이프 중에 냉매를 통과시키는 기능을 가지는 것을 특징으로 하는 배기가스 덕트.