[发明专利]耐酸钢材和燃烧、焚烧设备的排气相关低温构件

说明书

技术领域

本发明属于涉及耐酸钢材和燃烧、焚烧设备的排气相关低温构件的技术领域，特别是属于涉及作为锅炉、垃圾焚烧设备、发动机等的燃烧、焚烧设备的排气配管等的低温构件，和作为曝露在使用硫酸和盐酸等的酸洗设备或使用酸的各种工厂等的硫酸和盐酸等的酸中的结构构件所使用的低合金钢材的技术领域。还有，所谓燃烧、焚烧设备是进行燃烧或焚烧设备。燃烧、焚烧设备的低温构件，详细地说是设于低温部的烟道、套管(casing)、各种热交换器、空气预热器的篮筐和传热元件、加热器、鼓风机、脱硫设备、除盐设备、电集尘器、冷却塔、袋滤器(bag filter)、烟囱等所使用的构件。

背景技术

在以重油和煤炭为燃料的锅炉中，可知在省煤器、空气预热器、集尘器和烟囱等的烟道的比较低温的部分会发生由硫酸造成的剧烈的腐蚀。这样的腐蚀被称为硫酸露点腐蚀，指的是由燃料中的硫磺成分生成的SO₃被包含在排气中，当金属表面温度低于露点时，气体中的SO₃和水分就会结合，在金属表面凝结成硫酸，从而产生剧烈的腐蚀。另外，当燃料中包含盐分时，排气中会含有氯化氢(HCl)，当金属表面温度低于露点时，有盐酸在金属表面凝结，从而发生露点腐蚀。在垃圾焚烧设施的烟道等的低温构件中，会发生硫酸和盐酸的混合酸引起的露点腐蚀。这样的硫酸和/或盐酸引起的腐蚀，不仅是上述锅炉和垃圾焚烧设施中的问题，在使用这些酸的化工厂和酸洗设备等的各种设备中也构成问题。

针对酸露点腐蚀，有一种方法是使排气配管等的部件的温度保持在露点以上而不使酸生成。另外还提出一种耐腐蚀钢材，其通过以Co和Sb等的特殊的添加元素为首进行化学成分的调整，从而使钢材自身的耐腐蚀性提高(例如专利文献1～2)。但是，这些技术的耐腐蚀性提高均说不上充分，仍要求更有效的防腐方法。

【专利文献1】特开2007-239095号公报

【专利文献2】特开2007-262558号公报

发明内容

本发明鉴于这样的情况而做，其目的在于，提供一种在曝露于硫酸和/或盐酸的环境中使用的钢材，在该环境下的耐腐蚀性优异的耐酸钢和燃烧、焚烧设备的排气相关低温构件。

本发明者们为了达成上述目的而锐意研究，其结果完成了本发明。根据本发明能够达成上述目的。

如此完成并能够达成上述目的的本发明，涉及耐酸钢和燃烧、焚烧设备的排气相关低温构件，其构成如下。

即，本发明的耐酸钢材，是一种在曝露于硫酸和/或盐酸的环境中使用的钢材，其中，含有

C：0.04～0.30质量％、

Si：0.05～1.0质量％、

Mn：0.1～2.0质量％、

P：0.03质量％以下、

S：0.01质量％以下、

Al：0.005～0.10质量％、

Cu：0.05～2.0质量％、

Ni：0.05～2.0质量％、

Cr：0.05～0.3质量％、

Ti：0.005～0.05质量％，余量由Fe和不可避免的杂质构成，并且C的含量[C]和Cr的含量[Cr]的比：[C]/[Cr]为0.20～5.0，并且其组织以面积率计含有铁素体20％以上，且含有珠光体或贝氏体5％以上。

上述耐酸钢材，也可以还含有Mg：0.0003～0.005质量％、Ca：0.0003～0.005质量％的一种以上。上述耐酸钢材也可以还含有Nb：0.001～0.1质量％、Zr：0.001～0.1质量％、Hf：0.001～0.1质量％的一种以上。上述耐酸钢材也可以还含有B：0.0001～0.005质量％、V：0.001～0.1质量％的一种以上。

另外，本发明的燃烧、焚烧设备的排气相关低温构件，是使用上述任一项所述的耐酸钢材构成的燃烧、焚烧设备的排气相关低温构件。

本发明的耐酸钢材，曝露在硫酸和/或盐酸的环境下的耐腐蚀性优异，因此能够适合用作在这种环境下使用的钢材，能够实现其耐久性的提高。本发明的燃烧、焚烧设备的排气相关低温构件，曝露在硫酸和/或盐酸的环境下的耐腐蚀性优异，因此能够适合用作在这种环境下使用的构件，能够实现其耐久性的提高。

附图说明

图1是表示本发明的实施例的腐蚀试验片(test piece)的正面图。

具体实施方式

低合金钢曝露在硫酸和盐酸中时，钢中的铁素体成为阳极反应点，渗碳体(Fe₃C)成为阴极反应，腐蚀反应进行。作为耐腐蚀性提高的方法，已知有在钢中添加Cu、Ni、Ti等，由此使铁素体的活性度减少，使阳极反应得到抑制。