[发明专利]一种耐低温硫酸露点腐蚀的低合金钢

说明书

技术领域

本发明属于钢铁冶金领域，涉及一种耐腐蚀钢材，具体地说是一种耐低温硫酸露点腐蚀的低合金钢。

背景技术

在电力、冶金、石化等工业领域，以煤或重油为主要燃料的烟气处理系统，如锅炉低温部位的空气预热器、省煤器、烟道、烟囱以及脱硫装置等，普遍会遇到燃料中含硫量偏高，在露点温度下形成硫酸而造成设备腐蚀问题，这称之为“硫酸露点腐蚀”的现象。

我国是一个以燃煤为主要能源结构的国家，燃煤烟气中的粉尘、硫化物、氯化物、氮氧化物是大气污染的主要污染源。进入二十一世纪，国家对环境治理的力度不断加大，1991年出台了《燃煤电厂大气污染物排放标准》(GB 13223-91)，对各发电、化工、石油、钢铁企业提出了新的环保要求，紧迫的任务就是添加脱硫装置，使其燃烧的烟气中含硫量降低到国家允许的排放标准，以使我国在较短的时间内将二氧化硫等污源物的排放量达到国际先进水平。

据不完全调查，我国有95％的脱硫装置采用湿法脱硫，湿法脱硫工艺对烟气中的SO₂脱除效率较高，但对造成烟气腐蚀的主要成份SO₃脱除效率并不高，仅20％左右。脱硫后，由于烟气湿度通常较大，温度较低，烟气中单位体积的稀释硫酸含量会相应增加，因此，脱硫后的烟气仍然属于强腐蚀性烟气等级，对烟囱的腐蚀并没有减弱，相反地，脱硫后的烟气环境可能使烟囱的腐蚀状况进一步恶化。

这就要求所用钢材可以耐低温硫酸露点腐蚀，而现在普遍应用的耐硫酸露点腐蚀钢均是针对耐高温硫酸露点腐蚀设计的，如济南钢厂开发设计的耐硫酸露点腐蚀钢(专利申请号90101258.0)和新日本制铁株式会社开发设计的在含高硫的燃料燃烧所产生的排气的硫酸露点腐蚀环境中具有耐腐蚀性的钢材(专利申请号200680006324.X)。对于耐低温硫酸露点腐蚀性能较差。

发明内容

为了克服现有技术中存在的耐低温硫酸露点腐蚀性能较差的问题，本发明的目的是提供一种耐低温硫酸露点腐蚀的低合金钢。该低合金钢具有优异的耐低温硫酸露点腐蚀性能。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种耐低温硫酸露点腐蚀的低合金钢，其特征在于：该耐低温硫酸露点腐蚀的低合金钢含有化学成分的重量百分比为：C≤0.1％，Si 0.3％-0.6％，Mn 0.5％-0.8％，P≤0.020％，S≤0.020％，Cu 0.2％-0.6％，Cr 0.7％-1.0％，Ti≤0.010％，Ni≤0.20％，其余为Fe。

本发明所述耐低温硫酸露点腐蚀低合金钢的化学成分重量百分比优选为：C：0.098％，Si：0.33，Mn：0.69％，P：0.020％，S：0.020％，Cu：0.30％，Cr：0.88％，Ti：0.010％，Ni：0.12％，其余为Fe。

本发明中，所述Cu和S的重量百分比满足Cu/S为10-30。

本发明中钢成分的限定理由阐述如下：

在氧化性酸中，当碳含量＜0.4％时，随碳含量增加，钢的耐蚀性提高，但与Cu共存时，C又使钢的耐蚀性稍有下降。低碳含铜钢的耐蚀性最为优异。优选碳含量为≤0.1％

Cu对提高钢的耐蚀性具有重要作用，而S，P则是钢中的有害元素，含量越低越好。但是，对耐硫酸露点腐蚀来说，一定量的S存在，可以促使钢的表面形成Cu₂S钝化膜，从而抑制阳极反应和阴极的电化学反应。如果含S量不足，Cu₂S表面膜就不能形成，Cu只是堆积在表面，增大了阳极面积，反而加速腐蚀。所以Cu和S的含量应该符合一定的比例，为Cu/S为10-30。

Mn是对强化有效的元素，在有必要填补如本发明那样的低碳化造成的强度降低的情况下可适量含有。但当其含量超过0.1％，会使耐腐蚀性能变差，优选锰含量为0.5％-0.8％。

Cr对提高钢的耐蚀性有利，但钢中含Cr＞1.00％时，会使钢耐硫酸腐蚀性能下降。优选铬含量为0.7％-1.0％

Ti在钢中除了细化晶粒、提高强度之外，还能改善钢的焊接性能，但对耐硫酸腐蚀不利。尤其当其含量超过0.1％，会使耐腐蚀性能变差，优选钛含量为≤0.010％。

Ni可以为了防止铜的热加工性变差而使用，但是，当其含量超过0.5％，会使耐腐蚀性能变差，优选镍含量为≤0.20％。