[发明专利]一种耐高温高浓度硫酸的奥氏体不锈钢

说明书

本发明涉及一种耐高温高浓度硫酸的奥氏体不锈钢，属于奥氏体不锈钢技术领域。本发明钢种包括以下成分：Cr 13~19.5wt%,Ni 13~22wt%,Si 4.5~6.5wt%,Cu 0.30~1.5wt%,Mo 0.75~2.5wt%,C≤0.07wt%,Mn≤2wt%,S≤0.015wt%,P≤0.03wt%,Al≤0.3wt%,以及不可避免的杂质,余量为Fe。现有技术的钢种中，国外公司开发的Zecor、Saramet35、sandvik SX与本发明钢种在材料设计、综合性能上比较相似，本发明钢种相比国外钢种，在材料制造工艺、成材率改善、耐腐蚀性能等方面优势更为明显。

技术领域

本发明涉及一种奥氏体耐蚀钢，尤其涉及一种耐高温高浓度硫酸的奥氏体不锈钢，属于奥氏体不锈钢技术领域。

背景技术

硫酸，作为一种重要的工业原料，也有工业之母之称，可用于制造肥料、药物、炸药、颜料、洗涤剂、蓄电池等，也广泛应用于净化石油、金属冶炼以及染料等工业中，还可作化学试剂，在有机合成中可用作脱水剂和磺化剂。

硫酸生产过程中的干燥塔和吸收塔，一般采用钢板外壳内衬耐酸瓷砖。多年生产实践表明，这种结构有诸多缺点：一是衬耐酸瓷砖的塔体渗漏率高，易发生钢壳胀裂等安全事故；二是钢壳衬砖的塔体十分笨重，且施工复杂，制造工期长，运行和维护成本高。硫酸的输运部件中，传统的耐腐蚀材料通常采用低铬铸铁、高硅铸铁、聚四氟乙烯、耐硫酸的不锈钢、镍基合金等，但是这些材料各有使用范围，或者成本太高，无法有效满足行业需求。

据不完全统计，我国硫酸厂30%～40%的干燥塔、吸收塔发生过塔体腐蚀渗漏事故，塔体腐蚀渗漏后进行补漏处理的工作难度极大，而且往往是治标不治本。为此，国外装备及钢铁行业龙头企业开始联合研发特种不锈钢替代钢壳内衬耐酸瓷砖制造干吸塔，增加设备的安全性，降低生产运行维护成本。比如国外公司先后开发了Zecor（类似ASTM S38815）、Saramet35、sandvik SX（类似ASTM S32615）等牌号，但由于加工工艺、使用性能、成本等原因，未能在国内广泛应用。近年来个别国内化工企业开始进口特种耐硫酸不锈钢用于制造管壳式浓硫酸冷却器和干吸塔的分酸器，但绝大部分仍使用传统的钢壳内衬耐酸瓷砖制造的干吸塔。

为此，硫酸（尤其高温高浓度硫酸）设备、工程施工行业迫切需要一种具有优异抗硫酸腐蚀、工艺加工性能、成本合理的新材料。

发明内容

本发明要解决上述技术问题，从而提供一种在高温高浓度硫酸环境下，尤其是温度在180摄氏度以上，酸浓度在90%以上，具有优异表现性能的奥氏体耐蚀钢。该奥氏体耐蚀钢用来制造硫酸工业生产设备中干燥塔、吸收塔、分流器等关键部件和系统。

本发明解决上述问题的技术方案如下：

一种耐高温高浓度硫酸的奥氏体不锈钢，包括以下成分：Cr 13~19.5wt%, Ni 13~22wt%, Si 4.5~6.5wt%, Cu 0.30~1.5wt%, Mo 0.75~2.5wt%, C≤0.07wt%, Mn≤2wt%, S≤0.015wt%, P≤0.03wt%, Al≤0.3wt%,以及不可避免的杂质,余量为Fe。

作为上述技术方案的优选，C≤0.02wt%。

作为上述技术方案的优选，Mn＜1.5wt%；Al≤0.1wt%。

作为上述技术方案的优选，所述奥氏体不锈钢还包括以下成分：N≤0.025wt%。

作为上述技术方案的优选，所述奥氏体不锈钢还包括以下成分：B 0.001~0.008wt%。

作为上述技术方案的优选，所述奥氏体不锈钢还包括稀土元素，稀土含量0.01~0.080wt%。