PL28709B1 - Stal stopowa do wyrobu urzadzen, narazonych na dzialanie wysokiego cisnienia i ciepla w wysokiej temperaturze. - Google Patents

Description

Urzadzenia, w których stosuje sie sil- 0,75 — 1,50% wegla, 3 — 6% chromu, nie przegrzania pare wodna lub .tez prze- 0,5 — 3°/o molibdenu, 0,5 — 4% wolfra- prowadza sie procesy chemiczne, np. rozr mu, 0,3 — 1,5% krzemu i 0,15 — 1,5% szczepiajace uwodornianie takich materia- miedzi. Wskutek tstosumkowo duzej zawar- lów, jak wegiel, smoly lub oleje mineral- tosci wegla, odpornosc takiej staji na dzia¬ ne, wykonywa sie zwykle ze stojpów meta- lanie chemiczne wodoru przy wysokim lowych. cisnieniu i w wysokiej temperaturze, np.Wytwarzano juz stal stoipowa, dajaca przy uwodornianiu materialów weglowych, sie latwo obrabiac i posiadajaca duza wy- jest bardzo mala. Ponadto jej twardosc trzymajosc na cisnienie i odksztalcanie w i kruchosc utrudnia obróbke mechaniczna, wysokiej temperaturze. Taka stal zawiera Stoi to na (przeszkodzie zastosowaniu ta-kiej stali do wyrobu powyzszych urzadzen lub ich czesci.Ferrrytowe stale stopowe z malymi do¬ datkami chromu, niklu, molibdenu i mie¬ dzi sa znacznie tansze i nie sa kruche na goraco, lecz posiajdaja te wade, ze ich od¬ pornosc na dzialanie ciepla w wysokiej temperaturze jest tylko nieznacznie wiek¬ sza od odpornosci stali weglowej, wobec czego stale te nie wytrzymuja wiekszego obciazenia. Stwierdzono, ze mozna wytwa¬ rzac tania stal stopowa, nie kruszaca sie w wysokiej temperaturze, np. w tempera¬ turze 600°C, wytrzymujaca przy tym wy¬ sokie cisnienie oraz posiadajaca duza od¬ pornosc na dzialanie ciepla. Taka stal jest odporna, na dzialanie wodoru przy wyso¬ kim cisnieniu, np. przy cisnieniu 100 — 1000 atm lub wyzszym w temperaturach, zwykle stosowanych przy uwodornianiu materialów weglowych np. 300 — 600°C.Powyzsza stal wytwarza sie z nieuszla- chetnionej stali ferrytowej, zawierajacej prócz zwyklej ilosci krzemu, manganu, miedzi lub innych skladników, male ilosci wegla, chromu i molibdenu oraz — dowol¬ nie — niklu wzglednie wanadu albo wa¬ nadu i niklu i — jako zasadniczy skladnik — 0,3 — 0,6% wolframu.Nizej podano nastepujace granice zawartosci odpowiednich skladników sta¬ li. 0,06 — 0,3% wegla, 1 — 4% chromu, 0,1 — 1% molibdenu, 0 — 2% niklu, 0 — 2% wanadu i 0T3 — 0,6% wolfr&mu.Zwiekszenie odpornosci stali na dziala¬ nie ciepla w wysokich temperaturach przez ^prowadzanie do niej wiekszej ilosci wol¬ framu jest sna^e, tup. wytwarzano juz sta¬ le szybkotneee, zawierajace powyzej 8% wolframu, Takich staJi me mozna jedmak- ze stosowac jako tworzywa do wyrobu du¬ zych urzadzen z powodu ich wysokiej ce¬ ny.Okalalo stale o (zawartosci 0,3 — 0,6% wolframu wytwarzane wedlug wy¬ nalazku niniejisizego, jako tworzywo do wy¬ robu urzadzen, podlegajacych dzialaniu ciepla w wysokich temperaturach, prze¬ wyzszaja stale, zawierajace duzo chromu i molibdenu. Wykazuja one przy tym wieksza odpornosc na dlugotrwale dziala¬ nie ciepla, lepiej .daja sie obrabiac i sa znacznie tansze, wskutek czego bardziej nadaja sie do tego celu. Odpornosc tych stali na chemiczne dzialanie wodoru jest znaczna.Odpornosc stali wedlug wynalazku ni¬ niejszego na dzialanie ciepla jest znacznie wieksza w /porównaniu z odpornoscia stali, zawierajacej te same skladniki, lecz w in¬ nym stosunku ilosciowym, zwlaszcza za¬ wierajacej wiecej wolframu, jak to wyni¬ ka z ponizszego zestawienia.Stal, zawierajaca 6% chromu, 0,5% molibdenu i 1% wolframu, posiada wy¬ trzymalosc na rozrywanie w temperatu¬ rze 529°C — 6 kg/mm2.Stal zas, zawierajaca 3°/o chromu, 0,5% molibdenu i 0,5% wolframu, posiada wy¬ trzymalosc na rozrywanie w temperaturze 5500C — 7,5 kg/mm2.Rury, wykonane ze stali pierwszej i drugiej, poddawano w ciagu 4200 godzin w temperaturze 600°C cisnieniu wewnetrz¬ nemu 235 atm. Wskutek tego dzialania srednica rury, wykonanej z stali pierw¬ szej wzrosla o 2,5%, natomiast srednica rury ze stali drugiej — o 1,3%.Roira, wykonana, ze stali pierwszej pod¬ dana cisnieniu 250 atm. w temperaturze 660°C pekla po 43 godzinach, aiatomia^t rura, wykonana, ze stali drugiej, pod tym samym cisniemiem ipekla po uplywie 86 godain.Ulepszona stal stopowa wedlug wyna¬ lazku niniejszego szczególnie nadaje sie do wyrobu urzadzen, sluzacych do uwo¬ dorniania, materialów weglowych, zwlaszr cza prs?y dzialaniu samym wodorem aJbo gazami, zawierajacymi wodór, który dzia- — 2 —la m statu nascendi. Przede wszystkim na¬ daje sie ona do wyrobu urzadzen, stosowa¬ nych do rozszczepiajacego uwodorniania materialów wyjsciowych, mwierajacych wegiel, nfp. wegli bitumicznych, lignitu, smoly, np. smoly otrzymanej w niskich temperaturach, oraz olejów kreozotowych i mineralnych. Dzieki znacznej odpornosci stali wytwarzanej wedlug wynalazku ni¬ niejszego na dzialanie wodoru przy wyso¬ kim cisnieniu i w wysokiej temperaturze oraz wskutek powiekszonej jej odpornosci na, dluzsze dzialanie ciepla, stosowanie tej stali do wyrobu wyzej wspomnianych urzadzen lub ich czesci jest bardzo ko¬ rzystne. Z takiej stali mozna równiez wy¬ rabiac wezownice, wymienniki ciepla, wla¬ sciwe naczynia do przemian chemicznych, a zwlaszcza podgrzewacze. Podgrzewacze, stosowane przy uwodornianiu materialów weglowych, sa szczególnie narazone na du¬ ze cisnienie wskutek czestego i silnego ogrzewania ich goracymi spalinami pod¬ czas przechodzenia przez podgrzewacze go¬ racej mieszaniny materialu weglowego i wodoru pod cisnieniem, wynoszacym zwy¬ kle powyzej 100 atm., np. 200 — 700 a,tm. lub wyzszym. Okazalo sie, iz nawet przy dluzszym uzywaniu podgrzewacza, wyko¬ nanego ze stali wedlug wynalazku, nie stwierdzono nagryzania wodorem i taki podgrzewacz nie odksztalca sie nawet po kilku miesiacach pracy.Stale stopowe, wytwarzane wedlug wy¬ nalazku niniejszego dobrze nadaja sie do wyzej opisanej obróbki materialów weglo¬ wych.Korzystnie jest stosowac równiez stal stopowa wedlug wynalazku do wykladania tych urzadzen.Przyklad I. Wezownicy parowej o sre¬ dnicy wewnetrznej 16 mm i grubosci scia¬ nek 3,3 mm, wykonanej ze stali stppowej, zawierajacej 0,18 % wegla, 3% chromu, 0,5% molibdenu i 0,5% wolframu, uzywa¬ no przez 3 tygodnie do przepuszczania przez nia cisnieniem 200 atm. Ogólne cisnienie, wy¬ wierane na material, dochodzilo do 6 kg/mm2. Wezownica przy tym nie ulegla rozszerzeniu a Przyklad II. Praegrzewacz do uwk- dorniania wegla bitumicznego, skladajacy sie z rur o wewnetrznej srednicy 100 mm i grubosci scianek 25 mm, zostal wykona¬ ny z nieuszlachetnionej staji ferrytowej, zawierajacej 0,15% wegla, 3,4% chromu, 0,55°/o molibdenu, 0,05% wanadu i 0,6% wolframu. Przegrzewasz ten ogrzewano spalinami do temjperatury 450 — 465°C, przeprowadzajac przez niego mieszanine, skladajaca sie z równych ilosci wagowych drobno zmielonego wegla bitumicznego i oleju ciezkiego, otrzymanego z rozszcze¬ piajacego uwodorniania tego wegla, razem z wodorem pod cisnieniem 250 atm w spo- sób ciagly do naczynia, w którym przepro¬ wadzano uwodornianie wegla w warun¬ kach zwykle stosowanych. Wytrzymalosc rur przegrzewacza na, rozerwanie wynosi¬ la do 6,7 kg na 1 mun2. Po 3 miesiacach nieprzerwanej pracy nie stwierdzono zwiekszenia srednicy rur przegrzewacza ani tez nadzera^nia przez wodór materia¬ lu, z którego wykonano rury przegrzewa¬ cza. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Stal stopowa do wyrobu urzadzen narazonych na dzialanie wysokiego cisnie¬ nia ciepla w wysokiej temperaturze, za¬ wierajaca male ilosci skladników stopo¬ wych i nadajaca sie zwlaszcza do wyrobu urzadzen, stosowanych do rozszczepiajace¬ go uwodorniania materialów, zawieraja¬ cych wegiel, znamienna tym, ze prócz zwyklej zawartosci krzemu, manganu, mie¬ dzi i ewentualnie innych skladników, za¬ wiera male ilosci wegla, chromu i molifo- — 3 —denu oraz niklu i wanadu lub tylko wana¬ du oraz jako skladnik zasadniczy — 0,3 — 0,6% wolframu.
2. 2. Stal stqpowa wedlug zaistrz. 1, zna¬ mienna tym, ze zawiera 0,06 — 0,3°/o we¬ gla, 1 — 4% chromu, 0,1 — 1% molibde¬ nu, 0 — 2% niklu, 0 — 2% wanadu i 0,3 — 0,6% wolframu.
3. 3. Stal stopowa wedlug zastrz. 1, zna¬ mienna tym, ze zawiera 0,06 — 0,3% we¬ gla, 1,5 — 3,5% chromu, 0,3 — 0,6% mo¬ libdenu, 0,03 — 0,1% wanadu i 0,3 — 0,6% wolframu. N. V. Internati on a 1 e H y d r o g e n e e r i n g s octrooien Maatschap p i j (International Hydrogenation P a i e n t s Company). Zastepca: inz. F, Winnicki* rzecznik patentowy. BRUK. M. ARCT. CZERNIAKOWSKA 225 PL