[发明专利]对盐酸和硫酸具有优良耐腐蚀性的钢材及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于热电厂脱硫设备中脱硫管道、气-气换热器(GGH)和静电除尘器(EP)的对盐酸和硫酸具有耐腐蚀性的钢及其生产方法；具体而言，本发明涉及一种对硫酸和盐酸具有耐腐蚀性的钢，该钢能够在脱硫设备中的低温和低硫酸浓度范围下增强对硫酸和盐酸的耐腐蚀性，由此可延长设备寿命，本发明还涉及一种生产所述钢的方法。

背景技术

含硫燃料燃烧时会在废气中产生SOx，其与废气中的水分发生化学结合并由此生成硫酸。当废气温度降至约160℃时，即达到硫酸露点时，凝结在钢材表面上的硫酸就会形成恶劣的腐蚀环境。此外，废气中所含的氯离子(Cl^-)在80℃或更低温度下与硫酸一起冷凝，其冷凝成盐酸，使腐蚀环境进一步恶化。由于韩国国内热电厂设备偏向环保的设计，操作温度呈降低趋势以提高静电除尘和脱硫操作的效率。这不仅使硫酸、同样也使盐酸都冷凝在钢材表面。因此，这也就促生了对具有改进的对硫酸和盐酸的耐腐蚀性的材料的需求。

目前，为生产用于热电厂的低合金耐腐蚀钢材，需要联合添加Cu和其他耐腐蚀的合金元素来生产具有优越的耐硫酸腐蚀性的钢材。

然而，通过联合添加Cu-Co来提高对硫酸的耐腐蚀性的技术只是关注于硫酸冷凝造成的腐蚀。因此，该技术中的这种耐腐蚀性在盐酸环境下被迅速削弱。

其中添加有诸如Cu-Cr-(Ti、Nb、V、Mo)等合金元素的钢材表现出可适用于高温设备的机械特性。但这种钢材在低温和低硫酸浓度范围和盐酸环境下耐腐蚀性降低。

添加有诸如Cu-Sb-(Mo、Cr、Ni、Sn)等合金元素的钢材对盐酸的耐腐蚀性较高。但其中添加的价格昂贵的Mo使钢材的生产成本增加，同时也降低了钢材在硫酸冷凝环境下的耐腐蚀性。

发明内容

技术问题

本发明解决了前述的现有技术中存在的问题，因此，本发明的一个方面提供了一种在脱硫设备中的低温和低硫酸浓度范围下对硫酸和盐酸具有优良耐腐蚀性的钢。

技术方案

根据本发明的一方面，本发明提供了一种对盐酸和硫酸具有优良耐腐蚀性的钢，所述钢含有：大于0至0.15重量％C、大于0至1.0重量％Si，大于0至2.0重量％Mn、大于0至0.03重量％S、大于0至0.02重量％P、0.01重量％至0.1重量％Al、0.2重量％至1.0重量％Cu、0.02重量％至0.1重量％Co、0.02重量％至0.2重量％Sb、0.02重量％至0.15重量％Sn、0.02重量％至0.2重量％W以及余量的Fe和不能避免的杂质。

根据本发明的另一方面，本发明提供了一种生产对盐酸和硫酸具有优良耐腐蚀性的钢的方法，所述方法包括：将一种钢再热至1100℃至1300℃，所述钢含有：大于0至0.15重量％C、大于0至1.0重量％Si，大于0至2.0重量％Mn、大于0至0.03重量％S、大于0至0.02重量％P、0.01重量％至0.1重量％Al、0.2重量％至1.0重量％Cu、0.02重量％至0.1重量％Co、0.02重量％至0.2重量％Sb、0.02重量％至0.15重量％Sn、0.02重量％至0.2重量％W以及余量的Fe和不能避免的杂质；在850℃至950℃下热精轧所述钢材；以及，在560℃至660℃下卷取所述钢材。

有益效果

所述钢在低温和低硫酸浓度范围下对硫酸和盐酸的耐腐蚀性得到有利改善。

具体实施方式

下文中将给出根据本发明的一个示例实施方案对各元素含量范围作出限定的原因。

碳(C)含量为大于0至0.15重量％。

C含量超过0.15重量％会显著降低对硫酸的耐腐蚀性和焊接特性，由此可能会使钢材形成更多缺陷，并使应用了本发明的设备的使用寿命缩短。因此，C的添加量可为0.15重量％或更低。

硅(Si)含量为大于0至1.0重量％。

Si的添加主要是为了增加钢的强度。但Si含量超过1.0重量％会很大程度上劣化低温和低硫酸浓度范围下的腐蚀特性，并导致在钢材热轧过程中出现红色氧化铁皮缺陷。因此，Si的添加量可为1.0重量％或更低。

锰(Mn)含量为大于0至2.0重量％。

Mn的添加一般是为了以硫化锰形式沉淀溶解在钢材中的硫S，从而防止该溶解的硫造成的热脆性，以及符合所需的机械性能。当Mn含量超过2.0重量％时，其在提高强度方面的作用弱于因损害对硫的耐腐蚀性和综合耐腐蚀性而带来的不利。因此，添加的Mn最多可为2.0重量％。

硫(S)含量为大于0至0.03重量％。