[发明专利]抗精蒽菲残油腐蚀的奥氏体不锈钢

说明书

技术领域

本发明涉及一种合金，特别涉及一种抗精蒽菲残油腐蚀的奥氏体不锈钢。

背景技术

在焦化厂，有一些高温和腐蚀的场合，钢型号为304、316的普通不锈钢无法满足要求，有时需要采用超级不锈钢甚至镍基合金。例如焦化厂的精蒽装置，是以煤焦油蒸馏所得的蒽油为原料，采用精馏提取其中的蒽和咔唑的装置。精蒽装置中有一个板式溶剂回收塔，用来回收精馏时添加到蒽油中的闪蒸油。在塔底设有一个菲残油循环泵，该菲残油循环泵采用钢型号为321的不锈钢制造，由于腐蚀，一般只能使用3个月，321的腐蚀速率超过4毫米每年。

菲残油温度高达340℃以上，腐蚀性很强。菲残油的pH值约为8，其主要成分包括菲30～50％，蒽约4.1％，吡啶盐类约4％，萘约3％，咔唑约1.3％。另外还含氟离子6ppm左右、氯离子20ppm左右、固定氨约5ppm、全硫约2.7％，以及其他一些不明物。经挂片试验表明，钢型号为URB28的不锈钢的腐蚀速率超过1.4毫米每年以上，钢型号为2507的不锈钢的腐蚀速率超过1毫米每年，钢型号为317的不锈钢的腐蚀速率超过3.73毫米每年，即使钢型号为904L的不锈钢的腐蚀速度也超过1.2毫米每年。经挂片试验，UNS登记号为N06625的镍基合金可以适用于这种场合。但该种合金价格很贵，而且该材料的冶炼需要较高的工艺技术，国内多家大型泵制造厂家均没有能力冶炼这种合金。因此选取适合的材料是一个迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的，在于解决现有技术存在的上述问题，提供一种可用于焦化厂精蒽装置溶剂回收塔塔底菲残油循环泵制作的抗精蒽菲残油腐蚀的奥氏体不锈钢。

本发明的抗精蒽菲残油腐蚀的奥氏体不锈钢，用常规的冶炼方法炼制而成，其组分及重量百分含量为：

碳  ≤0.030％

锰  ≤2％

磷  ≤0.030％

硫  ≤0.030％

硅  1.5％～6.0％

铬  17％～23％

镍  23％～35％

钼  6％～12％

铜  0.2％～0.8％

其余为铁。

在上述组分中，钼的含量优选为6％～10％，或者硅的含量优选为1.5％～4％。或者同时将钼的含量优选为为6％～10％，硅的含量优选为为2％～4％。

本发明的不锈钢，其镍铬含量与钢型号为6XN相近，但6XN含氮，本发明的材料不含氮，这就大大降低了冶炼的技术难度，使得一般泵厂的铸造车间都能够冶炼。另外本发明的材料与6XN相比还增加了硅含量，这不但增强了不锈钢的耐腐蚀性能，还改善了它的浇铸性能，使得该材料更适合于铸造泵、阀等设备。本发明的不锈钢与钢型号为904L相比增加了钼(Mo)和硅的含量，提高了耐腐蚀性能，这样在一些904L不能应用的场合，有可能使用本发明的不锈钢防止腐蚀。另外由于本发明的不锈钢与904L相比增加了硅的含量，改善了浇铸性能，这就使得本发明的不锈钢更适合于铸造泵阀等。其原因分析如下：

1、Mo对提高不锈钢耐蚀性的影响

不锈钢表面有一层致密的氧化铬保护膜，这层钝化膜对不锈钢的耐蚀性起着关键作用。在还原性介质中，不锈钢表面的钝化膜会遭到腐蚀破坏，使不锈钢由钝化态变成活化态。因此，一般不锈钢在还原性介质中耐蚀性降低，容易出现局部腐蚀。研究结果表明，加入适量的Mo可提高不锈钢在还原性介质中的耐腐蚀能力，提高不锈钢抗点蚀、抗缝隙腐蚀、特别是抗氯化物局部腐蚀的性能。在这方面，Mo的作用能力相当于Cr的3倍。Mo还能提高奥氏体不锈钢的高温力学性能。Mo提高不锈钢在还原性介质中的的耐蚀性，主要是由于钼酸盐是阳极抑制剂，Mo和Cr的复合作用可以提高不锈钢的钝化和再钝化能力(钝化膜的修复能力)，可以提高钝化膜的稳定性，因此使不锈钢具有更好的的耐蚀能力。在还原性介质中，不锈钢的耐腐蚀性能随钢种Mo含量的提高而增强。这一点已为很多研究结果所证实。

表1相关专利比较及在精蒽菲残油中的耐蚀性