[发明专利]在低浓度硫酸/盐酸复合冷凝气氛下具有耐腐蚀性的钢板及其制备方法

说明书

本发明一实施例的耐腐蚀性钢板，以重量％计包括：碳(C)：0.15％以下且0％除外、锰(Mn)：0.5～1.5％、锑(Sb)：0.05～0.2％及锡(Sn)：0.03～0.45％，并且包括钨(W)及铜(Cu)中的一种以上，其中单独包括钨(W)0.45％以下且0％除外，或单独包括铜(Cu)0.005～0.05％，或同时包括钨(W)及铜(Cu)共0.005～0.5％，另外包括余量的铁(Fe)及不可避免的杂质，而且满足以下的公式1。[公式1]5×[Sb]+3×[Sn]+[W]–2×[Cu]≥0.70(在公式1中，[Sb]、[Sn]、[W]及[Cu]分别表示钢板内的Sb、Sn、W及Cu的含量(重量％)。但在不包括W或Cu时，[W]或[Cu]表示0)。

技术领域

本发明涉及一种在低浓度硫酸/盐酸复合冷凝气氛下具有耐腐蚀性的钢板及其制备方法。更为具体地，涉及一种针对如下的钢板腐蚀现象具有抗腐蚀性的钢板及其制备方法：所述钢板腐蚀现象是，由于化石燃料燃烧后的废气中存在的SO_x、Cl等随着废气温度降低至露点以下而产生的低浓度硫酸/盐酸复合冷凝水，导致钢板腐蚀的现象。

背景技术

化石燃料中包括S、Cl等多种杂质元素。使用这种化石燃料进行燃烧，并且燃烧气体经过的通道即管道及设备经常存在因腐蚀而劣化的问题。特别是这种腐蚀现象称为冷凝水腐蚀，典型的使用处为火力发电厂排气管道及环境设备、汽车排气系统等。冷凝腐蚀的种类有：随着废气中包括的S燃烧而形成SO_x，特别是SO₃与废气中的水分相遇而形成硫酸的硫酸冷凝；在废气中或者工业用水中包括的氯通过各种反应生成盐酸的盐酸冷凝；这种硫酸和盐酸复合混合的状态下发生的硫酸/盐酸复合冷凝等。这种酸冷凝的开始温度与废气内的SO_x、Cl的含量及水蒸气含量有关。

最近在发电厂等使用处，为了发电效率或为了利用向外排放的废热，持续有降低废气温度的趋势。通常，若废气温度下降到硫酸开始冷凝的温度，则在废气中形成的硫酸气体发生液化而冷凝在钢材表面，使得引发腐蚀的量增加，而且若废气温度下降到可让盐酸冷凝的温度，则会发生硫酸和盐酸复合冷凝的复合腐蚀现象。特别在废气温度下降到水的露点以下时，会出现形成在钢材表面的冷凝水的浓度从原来的几十％下降到几％以下的现象。

作为解决这种问题的方案的一例，有利用双相(Duplex)类STS钢等的高合金类高耐腐蚀钢，或者提升废气温度的方法，但是这会导致设备的高成本化及发电效率的下降。

另外，若使用被传为耐硫酸冷凝腐蚀钢的含Cu耐腐蚀钢，则在发生高浓度硫酸或硫酸/盐酸复合冷凝的环境中，形成在钢表面的Cu富集层发挥对这种酸冷凝的耐腐蚀性能，形成用于抑制腐蚀的腐蚀抑制层，这样相比使用普通钢，更能发挥大大提高设备寿命的效果。但是，如上所述，若废气温度降低到水的露点以下，腐蚀环境变得越复杂，越会降低现有耐硫酸冷凝腐蚀钢的耐腐蚀特性，因此持续要求提供性能更加优异的耐腐蚀钢。而现有耐硫酸钢或者高合金STS钢具有在既复合又严酷的耐腐蚀环境中不能发挥性能的问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种在低浓度硫酸/盐酸复合冷凝气氛下具有耐腐蚀性的钢板及其制备方法。更为具体地，本发明的目的在于提供一种针对如下的钢板腐蚀现象具有抗腐蚀性的钢板及其制备方法：所述钢板腐蚀现象是，由于化石燃料燃烧后的废气中存在的SO_x、Cl等随着废气温度降低至露点以下而产生的低浓度硫酸/盐酸复合冷凝水，导致钢板腐蚀的现象。

(二)技术方案

本发明一实施例的耐腐蚀性钢板以重量％计包括：碳(C)：0.15％以下且0％除外、锰(Mn)：0.5～1.5％、锑(Sb)：0.05～0.2％；及锡(Sn)：0.03～0.45％，并且包括：钨(W)及铜(Cu)中的一种以上，其中单独包括钨(W)0.45％以下且0％除外，或单独包括铜(Cu)0.005～0.05％，或同时包括钨(W)及铜(Cu)共0.005～0.5％，另外包括余量的铁(Fe)及不可避免的杂质，而且满足以下的公式1。