[发明专利]高炉煤气管道用耐腐蚀钢及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及低合金钢制造领域，具体涉及一种高炉煤气管道用耐腐蚀钢及其制造方法。

背景技术

腐蚀是高炉煤气管道的一种常见现象，近几年，高炉煤气净化系统投运干法除尘、TRT发电后，后部管道煤气冷凝水呈现强酸性，管道设施均出现严重腐蚀，存在巨大的安全隐患。高炉煤气管道腐蚀主要是酸性露点腐蚀，高炉煤气成分包括N₂、CO、CO₂、SO₂以及尘粒(包括Cl-、CO₃^2-、SO₃^2-、Fe³⁺等)，其中气体中CO₂、SO₂均为酸性气体，尘粒中CaCl₂、FeCl₃等均为强酸弱碱盐。这些酸性气体和酸性盐在高炉煤气降温后溶解到煤气冷凝水中，该酸性溶液伴随气流到后部管道设施造成腐蚀。目前，众多钢厂均采取了不同的措施预防、控制腐蚀。较典型的控制手段有以下几种：

(1)酸碱中和法，即在管道喷淋NaOH溶液控制煤气冷凝水酸性腐蚀，其优点是煤气酸性控制较好，缺点是占用场地，碱液制备和输送系统腐蚀严重，维护工作量大。

(2)管道内壁涂防腐层，即在管道内壁喷涂防腐层，其优点是设备设施没有专用场地，节约空间，日常设备维护工作量小，缺点是该防腐措施属被动型，不能根本解决煤气腐蚀，未喷涂区域还存在煤气酸性的腐蚀。

(3)原燃料控制，即减少入炉原燃料S、Cl含量，从源头上消除或减少高炉煤气中酸性组分，其优点是不存在设备、设施投入，但原燃料的控制极易造成原燃料的成本升高，也有可能影响高炉炉况，不利于生产稳定运行。

以上几种方法设备成本或维护成本较高，均不能从根本上解决和控制高炉煤气管道的腐蚀问题，目前普遍用于煤气管道制造的钢铁材料已不能满足高炉煤气管道的耐腐蚀要求，这就要求有能适应高炉煤气环境的新型耐腐蚀钢。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是现有高炉煤气管道腐蚀且不易维护的问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种高炉煤气管道用耐腐蚀钢及其制造方法，以满足高炉煤气管道用钢的需求。

本发明所涉及的高炉煤气管道用耐腐蚀钢，其化学成分重量百分比为：C：0.07-0.12％，Si：0.1-0.3％，Mn：0.4-0.6％，Cr：0.5-0.7％，Ni：0.1-0.3％，Cu：0.25-0.45，Al：0.008-0.025％，P≤0.025％，S≤0.015％，其余为Fe和杂质。

本发明所涉及高炉煤气管道用耐腐蚀钢的制造方法，包括转炉冶炼、二次精炼、连铸、加热、轧制和冷却，经转炉冶炼和二次精炼，连续浇铸成板坯，上述板坯加热到1150-1250℃，采用二阶段控制轧制，累计压下量不低于65％，终轧温度控制在840-880℃，再经过层流冷却卷曲成卷，冷却速度5-12℃/S，终冷温度控制在620-660℃。

(三)有益效果

本发明的高炉煤气管道用耐腐蚀钢及其制造方法，通过优化钢的成分设计，使得各元素之间产生协同作用，在保证钢的韧性以及焊接性能的前提下，提高钢的强度，提高钢的耐腐蚀性能。本发明对制造工艺无特别要求，采用常规钢材的制造工艺即可，可结合力学性能要求采用灵活的轧制及冷却工艺，降低了制造难度及成本，同时使得耐腐蚀钢达到优异的拉伸和屈服性能。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明提供了一种高炉煤气管道用耐腐蚀钢，其化学成分重量百分比为：C：0.07-0.12％，Si：0.1-03％，Mn：0.4-0.6％，Cr：0.5-0.7％，Ni：0.1-0.3％，Cu：0.25-0.45，Al：0.008-0.025％，P≤0.025％，S≤0.015％，其余为Fe和杂质。

上述高炉煤气管道用耐腐蚀钢的制造方法，包括转炉冶炼、二次精炼、连铸、加热、轧制和冷却，其特征在于：经转炉冶炼和二次精炼，连续浇铸成板坯，上述板坯加热到1150-1250℃，采用二阶段控制轧制，累计压下量不低于65％，终轧温度控制在840-880℃，再经过层流冷却卷曲成卷，冷却速度5-12℃/S，终冷温度控制在620-660℃。