[发明专利]一种低合金耐硫酸露点腐蚀用钢及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在硫酸露点环境下可保证优良耐硫酸露点腐蚀性的低合金钢及其生产方法。

背景技术

在工业生产中，由于燃油或燃煤锅炉的重油或煤中通常含有2％～3％的硫，经燃烧后烟气中就会有约0.2％的二氧化硫，其中1％～2％的二氧化硫受灰分和金属氧化物等的催化作用而生成三氧化硫，它再与燃烧气体和空气中所含的水分结合生成硫酸，当环境温度处于150℃以下时，烟气中的硫酸出现露点，硫酸在金属表面凝结并对其产生腐蚀，即所谓硫酸露点腐蚀。

针对硫酸露点腐蚀问题，国内外一直在开发能够在硫酸露点腐蚀环境下长期使用的钢材。例如，新日本制铁株式会社专利02800218.0开发了一种在低温低浓度和高温高浓度下都具有优良的耐硫酸露点腐蚀性能的钢种，这钢种利用一定含量的硅、铜和锑三个元素的复合作用来提高耐硫酸露点腐蚀性能，但在碳含量少的钢种，硅反而是一种使耐硫酸腐蚀性不利的元素。新日本制铁株式会社专利申请(申请号200680006324.X)公开了一种耐硫酸露点腐蚀钢，该钢化学成分较为复杂，且对S、Si的含量要求较为苛刻，增加了钢的冶炼成本；济南钢铁总厂专利90101258.0号开发了一种在普碳钢的基础上添加铜、铬、钒进行微合金化来提高钢材的耐硫酸露点腐蚀性能，但钒在钢中仅仅只起到提高强度作用，综合耐硫酸露点腐蚀性不理想。鞍山钢铁公司专利89109017.7号设计一种铜-铬-稀土系列低合金耐硫酸露点腐蚀用钢，用这种钢制造的锅炉空气预热器比普碳钢的寿命提高2.5倍以上，在实际生产过程中，含稀土的钢将使钢铁冶炼难度加大，钢水稳定性变差，同时影响钢材的加工性能。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种生产成本低、冶炼轧制简单且耐硫酸露点腐蚀性能优良的低合金钢，本发明的另一目的是提供该钢板的生产方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种低合金耐硫酸露点腐蚀用钢，其成分质量百分比为：C≤0.10％，Si0.10～0.40％，Mn0.40～1.00％，P≤0.025％，S≤0.035％，Als0.025～0.040％，Ni0.10～0.30，Cu0.30～0.50，Cr0.50～1.00，Sb0.04～0.15，其余为Fe和不可避免的杂质元素。

一种生产低合金耐硫酸露点腐蚀用钢的方法，包括炼钢、连铸和热轧，所述炼钢过程采用LF炉精炼，LF炉出站前喂FeS线，将[S]调至目标值，弱搅时间≥12min；所述连铸工艺过程中中间包温度控制在液相线温度以上15～30℃；所述热轧工艺过程中采用控轧控冷工艺，铸坯出炉温度≥1230℃，精轧终轧温度控制在830～880℃范围之间，卷取温度控制在600～640℃之间。

本发明低合金耐硫酸露点腐蚀用钢在腐蚀过程中，在表面能形成一层富集Cu、Sb和S等元素的钝化膜，因而具有较高的耐硫酸露点腐蚀性能。试验表明本钢种在70℃50％的硫酸溶液中浸泡48小时，腐蚀速率为3.26mm/a。

本发明低合金耐硫酸露点腐蚀用钢的构成元素耐硫酸露点腐蚀性能综合配合，特别是采用与其他不同的S、Sb和Cu配比及其与其他元素的综合配比，而确保其耐硫酸露点腐蚀性能优越。

以济钢同类产品为参照，对8个钢厂的低合金耐硫酸露点腐蚀用钢进行综合耐硫酸露点腐蚀性试验，试验方法依据JB/T 7901-2001确定的原则，同时模拟烤烟炉的工况进行常温(20℃，10％)和工作温度(75℃，40％)时的耐酸性试验。实验结果表明，马鞍山钢铁股份有限公司采用本专利申请方案生产的耐硫酸露点腐蚀钢，耐硫酸露点腐蚀性能最好。检验结果见表1。

表1耐酸钢综合耐硫酸露点腐蚀性实验室检验结果

表中数据计算公式为：

公式中：

S：为耐硫酸露点腐蚀综合性能

S_l：耐酸钢在低温低浓度(20℃，10％硫酸)下的耐硫酸露点腐蚀性能S_h：耐酸钢在中温中浓度(75℃，40％硫酸)下的耐硫酸露点腐蚀性能

具体实施方式

下面通过实施例对本发明的钢种进行进一步详细说明。

实施例1