JP3319317B2 - 高温耐食性に優れたごみ焼却排ガス利用廃熱ボイラの伝熱管 - Google Patents
高温耐食性に優れたごみ焼却排ガス利用廃熱ボイラの伝熱管Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、高温耐食性、特
に高温耐粒界腐食性に優れたごみ焼却排ガス利用廃熱ボ
イラの伝熱管に関するものである。
に高温耐粒界腐食性に優れたごみ焼却排ガス利用廃熱ボ
イラの伝熱管に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ごみ焼却施設には排ガスのもつ
高温潜熱を利用する目的で、廃熱ボイラが設置されてい
る。また、前記廃熱ボイラの構造部材である伝熱管は、
腐食性の強いＨＣｌやＳＯ2 ガス、Ｎａ2 ＳＯ4 などの
溶融硫酸塩、さらにＮａＣｌやＫＣｌなどの溶融塩化物
などの腐食性生成物を含有する高温の排ガスにさらさ
れ、かつ前記硫酸塩や塩化物などが表面に堆積した環境
下におかれることから、その製造には高温耐食性の優れ
た各種の材料が用いられている。
高温潜熱を利用する目的で、廃熱ボイラが設置されてい
る。また、前記廃熱ボイラの構造部材である伝熱管は、
腐食性の強いＨＣｌやＳＯ2 ガス、Ｎａ2 ＳＯ4 などの
溶融硫酸塩、さらにＮａＣｌやＫＣｌなどの溶融塩化物
などの腐食性生成物を含有する高温の排ガスにさらさ
れ、かつ前記硫酸塩や塩化物などが表面に堆積した環境
下におかれることから、その製造には高温耐食性の優れ
た各種の材料が用いられている。
【０００３】ごみ焼却施設には排ガスのもつ高温潜熱を
利用する廃熱ボイラの伝熱管の材料として、重量％で
（以下、％は重量％を示す）、Ｃｒ：２０〜２５％、Ｍ
ｏ：１８〜２５％、Ｎｂ：０．５〜５％、Ｆｅ：０．０
１〜７％、Ｃ：０．０５％以下、Ｓｉ：０．１％以下、
Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以下を含有し、さ
らに必要に応じて、 （ａ） Ｗ：０．１〜２％、 （ｂ） 希土類元素：０．００１〜０．１％、Ｙ：０．
００ｌ〜０．１％、Ｚｒ：０．００１〜０．１％、Ｈ
ｆ：０．００１〜０．１％、Ｂ：０．００１〜０．０１
％のうちの１種または２種以上、以上（ａ）および／ま
たは（ｂ）を含有し、残りがＮｉと不可避不純物からな
る組成を有するＮｉ基合金で構成された伝熱管が提案さ
れている（特開平７−２５８７８１号公報参照）。この
Ｎｉ基合金で構成された伝熱管を廃熱ボイラに組み込
み、この廃熱ボイラを処理能力：２００ton ／日のごみ
焼却施設に設置し、前記伝熱管の表面温度：５００℃、
排ガス温度：６５０℃の条件で１０００時間の操業を行
ない、操業終了後伝熱管を取り出し、表面に付着した灰
分や生成スケールを除去した状態で周方向における肉厚
および断面ミクロ組織を測定した結果、最大減肉量は
０．１８〜０．２５ｍｍ、最大粒界腐食長さは０．０１
〜０．０４ｍｍとなっており、優れた高温耐食性を示し
ていた。
利用する廃熱ボイラの伝熱管の材料として、重量％で
（以下、％は重量％を示す）、Ｃｒ：２０〜２５％、Ｍ
ｏ：１８〜２５％、Ｎｂ：０．５〜５％、Ｆｅ：０．０
１〜７％、Ｃ：０．０５％以下、Ｓｉ：０．１％以下、
Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以下を含有し、さ
らに必要に応じて、 （ａ） Ｗ：０．１〜２％、 （ｂ） 希土類元素：０．００１〜０．１％、Ｙ：０．
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ｆ：０．００１〜０．１％、Ｂ：０．００１〜０．０１
％のうちの１種または２種以上、以上（ａ）および／ま
たは（ｂ）を含有し、残りがＮｉと不可避不純物からな
る組成を有するＮｉ基合金で構成された伝熱管が提案さ
れている（特開平７−２５８７８１号公報参照）。この
Ｎｉ基合金で構成された伝熱管を廃熱ボイラに組み込
み、この廃熱ボイラを処理能力：２００ton ／日のごみ
焼却施設に設置し、前記伝熱管の表面温度：５００℃、
排ガス温度：６５０℃の条件で１０００時間の操業を行
ない、操業終了後伝熱管を取り出し、表面に付着した灰
分や生成スケールを除去した状態で周方向における肉厚
および断面ミクロ組織を測定した結果、最大減肉量は
０．１８〜０．２５ｍｍ、最大粒界腐食長さは０．０１
〜０．０４ｍｍとなっており、優れた高温耐食性を示し
ていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年の切迫した
エネルギー事情から、ごみ焼却による廃熱を最大限に利
用するために廃熱ボイラの蒸気条件を高温高圧化する傾
向にあり、これに伴ない伝熱管の管壁温度はさらに上昇
し、かつごみの高カロリー化およびプラスチックの増加
により排ガスの腐食性も一段と激しさを増す傾向にあ
り、かかる点から廃熱ボイラの伝熱管には、より一層の
高温耐食性が要求され、さらに伝熱効率向上の点から管
の薄肉化を可能にする高温強度が強く要求されている。
この要求に対して提供された上記従来の特開平７−２５
８７８１号公報記載のＮｉ基合金は、排ガスに対する高
温耐食性がかなり向上しているが未だ十分でなく、した
がって、この従来のＮｉ基合金からなる伝熱管の寿命は
満足のいくものではなかった。
エネルギー事情から、ごみ焼却による廃熱を最大限に利
用するために廃熱ボイラの蒸気条件を高温高圧化する傾
向にあり、これに伴ない伝熱管の管壁温度はさらに上昇
し、かつごみの高カロリー化およびプラスチックの増加
により排ガスの腐食性も一段と激しさを増す傾向にあ
り、かかる点から廃熱ボイラの伝熱管には、より一層の
高温耐食性が要求され、さらに伝熱効率向上の点から管
の薄肉化を可能にする高温強度が強く要求されている。
この要求に対して提供された上記従来の特開平７−２５
８７８１号公報記載のＮｉ基合金は、排ガスに対する高
温耐食性がかなり向上しているが未だ十分でなく、した
がって、この従来のＮｉ基合金からなる伝熱管の寿命は
満足のいくものではなかった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述のような観点から、より一段と優れた高温耐食性に
優れた長寿命のごみ焼却排ガス利用廃熱ボイラ用伝熱管
を開発すべく研究を行なった結果、 （ａ）従来の特開平７−２５８７８１号公報記載のＮｉ
基合金からなるごみ焼却排ガス利用廃熱ボイラの伝熱管
は、高温耐粒界腐食性が十分でないために、腐食性の強
いＨＣｌやＳＯ2 ガス、Ｎａ2 ＳＯ4 、Ｋ2 ＳＯ4 など
の溶融硫酸塩、さらにＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＰｂＣｌ2 、
ＺｎＣｌ2 などの溶融塩化物などが表面に付着堆積した
状態で３００〜１０００℃の高温の排ガスにさらされる
と、粒界腐食が進行し、その結果として十分な高温耐食
性が得られず、従って、十分な寿命が得られない、 （ｂ）上記従来の特開平７−２５８７８１号公報記載の
Ｎｉ基合金にＭｇ：０．００１〜０．１％含有せしめる
と、熱間加工性が優れると共に高温耐粒界腐食性が向上
したＮｉ基合金が得られ、このＮｉ基合金からなるごみ
焼却排ガス利用廃熱ボイラの伝熱管は特に高温耐粒界腐
食性が向上し、その結果として高温耐食性が一層向上
し、伝熱管の寿命が一層伸びる、 （ｃ）上記従来の特開平７−２５８７８１号公報記載の
Ｎｉ基合金にＭｇ：０．００１〜０．１％含有せしめ、
これにさらにＭｎ：０．０１〜１．０％およびＣａ：
０．００１〜０．１％の内の１種または２種を含有させ
ることが一層好ましい、などの研究結果を得たのであ
る。
上述のような観点から、より一段と優れた高温耐食性に
優れた長寿命のごみ焼却排ガス利用廃熱ボイラ用伝熱管
を開発すべく研究を行なった結果、 （ａ）従来の特開平７−２５８７８１号公報記載のＮｉ
基合金からなるごみ焼却排ガス利用廃熱ボイラの伝熱管
は、高温耐粒界腐食性が十分でないために、腐食性の強
いＨＣｌやＳＯ2 ガス、Ｎａ2 ＳＯ4 、Ｋ2 ＳＯ4 など
の溶融硫酸塩、さらにＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＰｂＣｌ2 、
ＺｎＣｌ2 などの溶融塩化物などが表面に付着堆積した
状態で３００〜１０００℃の高温の排ガスにさらされる
と、粒界腐食が進行し、その結果として十分な高温耐食
性が得られず、従って、十分な寿命が得られない、 （ｂ）上記従来の特開平７−２５８７８１号公報記載の
Ｎｉ基合金にＭｇ：０．００１〜０．１％含有せしめる
と、熱間加工性が優れると共に高温耐粒界腐食性が向上
したＮｉ基合金が得られ、このＮｉ基合金からなるごみ
焼却排ガス利用廃熱ボイラの伝熱管は特に高温耐粒界腐
食性が向上し、その結果として高温耐食性が一層向上
し、伝熱管の寿命が一層伸びる、 （ｃ）上記従来の特開平７−２５８７８１号公報記載の
Ｎｉ基合金にＭｇ：０．００１〜０．１％含有せしめ、
これにさらにＭｎ：０．０１〜１．０％およびＣａ：
０．００１〜０．１％の内の１種または２種を含有させ
ることが一層好ましい、などの研究結果を得たのであ
る。
【０００６】この発明は、上記の研究結果にもとづいて
なされたものであって、 （Ｉ）Ｃｒ：１８．５〜２５％、Ｍｏ：１６．６〜２５
％、Ｎｂ：０．５〜３．７１％、Ｆｅ：０．０１〜７
％、Ｃ：０．００１〜０．０５％、Ｍｇ：０．００１〜
０．１％、Ｂ：０．００１〜０．１を含有し、さらに、
必要に応じて、 （ａ）Ｗ：０．１〜２％、 （ｂ）希土類元素：０．００１〜０．１％、Ｙ：０．０
０１〜０．１％、Ｚｒ：０．００１〜０．１％、Ｈｆ：
０．００１〜０．１％の内の１種または２種以上、上記
（ａ）および／または（ｂ）を含有し、残りがＮｉと不
可避不純物からなり、不可避不純物として含まれるＳ
ｉ、ＰおよびＳをそれぞれＳｉ：０．１％以下、Ｐ：
０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以下に制限した組成を
有するＮｉ基合金で構成した高温耐食性、特に高温耐粒
界腐食性に優れたごみ焼却排ガス利用廃熱ボイラの伝熱
管、 （II）前記（Ｉ）記載のＮｉ基合金に、さらにＭｎ：
０．０１〜１．０％およびＣａ：０．００１〜０．１％
の内の１種または２種を含有した組成を有するＮｉ基合
金で構成した高温耐食性、特に高温耐粒界腐食性に優れ
たごみ焼却排ガス利用廃熱ボイラの伝熱管、に特徴を有
するものである。
なされたものであって、 （Ｉ）Ｃｒ：１８．５〜２５％、Ｍｏ：１６．６〜２５
％、Ｎｂ：０．５〜３．７１％、Ｆｅ：０．０１〜７
％、Ｃ：０．００１〜０．０５％、Ｍｇ：０．００１〜
０．１％、Ｂ：０．００１〜０．１を含有し、さらに、
必要に応じて、 （ａ）Ｗ：０．１〜２％、 （ｂ）希土類元素：０．００１〜０．１％、Ｙ：０．０
０１〜０．１％、Ｚｒ：０．００１〜０．１％、Ｈｆ：
０．００１〜０．１％の内の１種または２種以上、上記
（ａ）および／または（ｂ）を含有し、残りがＮｉと不
可避不純物からなり、不可避不純物として含まれるＳ
ｉ、ＰおよびＳをそれぞれＳｉ：０．１％以下、Ｐ：
０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以下に制限した組成を
有するＮｉ基合金で構成した高温耐食性、特に高温耐粒
界腐食性に優れたごみ焼却排ガス利用廃熱ボイラの伝熱
管、 （II）前記（Ｉ）記載のＮｉ基合金に、さらにＭｎ：
０．０１〜１．０％およびＣａ：０．００１〜０．１％
の内の１種または２種を含有した組成を有するＮｉ基合
金で構成した高温耐食性、特に高温耐粒界腐食性に優れ
たごみ焼却排ガス利用廃熱ボイラの伝熱管、に特徴を有
するものである。
【０００７】この発明の伝熱管を構成するＮｉ基合金の
成分組成を上記の通りに限定した理由を説明する。 （ａ） ＣｒおよびＭｏ これらの成分には、共存した状態で高温のごみ焼却排ガ
スに対する高温耐食性および高温耐酸化性を向上させる
と共に、高温強度を向上させる作用があるが、その含有
量がＣｒおよびＭｏのいずれかでもＣｒ：１８．５％未
満およびＭｏ：１６．６％未満になると前記作用に所望
の効果が得られず、一方その含有量が同じくＣｒおよび
ＭｏのいずれかでもＣｒ：２５％およびＭｏ：２５％を
越えると熱間加工性が低下するようになることから、そ
の含有量を、Ｃｒ：１８．５〜２５％（望ましくは１
８．５〜２３％）、Ｍｏ：１６．６〜２５％（望ましく
は１６．６〜２１％）と定めた。
成分組成を上記の通りに限定した理由を説明する。 （ａ） ＣｒおよびＭｏ これらの成分には、共存した状態で高温のごみ焼却排ガ
スに対する高温耐食性および高温耐酸化性を向上させる
と共に、高温強度を向上させる作用があるが、その含有
量がＣｒおよびＭｏのいずれかでもＣｒ：１８．５％未
満およびＭｏ：１６．６％未満になると前記作用に所望
の効果が得られず、一方その含有量が同じくＣｒおよび
ＭｏのいずれかでもＣｒ：２５％およびＭｏ：２５％を
越えると熱間加工性が低下するようになることから、そ
の含有量を、Ｃｒ：１８．５〜２５％（望ましくは１
８．５〜２３％）、Ｍｏ：１６．６〜２５％（望ましく
は１６．６〜２１％）と定めた。
【０００８】（ｂ） Ｎｂ Ｎｂ成分には、高温排ガス中の腐食性生成物である硫酸
塩や塩化物などに対する耐食性を向上させる作用がある
が、その含有量が０．５％未満では前記の高温耐食性に
所望の向上効果が得られず、一方その含有量が３．７１
％を越えると熱間加工性が低下するようになることか
ら、その含有量を０．５〜３．７１％、望ましくは０．
５〜２％と定めた。
塩や塩化物などに対する耐食性を向上させる作用がある
が、その含有量が０．５％未満では前記の高温耐食性に
所望の向上効果が得られず、一方その含有量が３．７１
％を越えると熱間加工性が低下するようになることか
ら、その含有量を０．５〜３．７１％、望ましくは０．
５〜２％と定めた。
【０００９】（ｃ） Ｆｅ Ｆｅ成分には熱間加工性を向上させる作用があるが、そ
の含有量が０．０１％未満では所望の熱間加工性を確保
することができず、一方その含有量が７％を越えると靱
性が低下するようになることから、その含有量を０．０
１〜７％、望ましくは０．５〜５％と定めた。
の含有量が０．０１％未満では所望の熱間加工性を確保
することができず、一方その含有量が７％を越えると靱
性が低下するようになることから、その含有量を０．０
１〜７％、望ましくは０．５〜５％と定めた。
【００１０】（ｄ） Ｃ Ｃ成分は高温強度を向上させる作用があるが、その含有
量が０．００１％未満では所望の高温強度を確保するこ
とができず、一方、Ｃ成分の含有量が０．０５％を越え
ると、粒界に存在する炭化物の量が増大するようになっ
て、特に高温排ガス中に含有する溶融塩化物による粒界
腐食の進行が促進されるようになることから、その含有
量を０．００１〜０．０５％と定めた。
量が０．００１％未満では所望の高温強度を確保するこ
とができず、一方、Ｃ成分の含有量が０．０５％を越え
ると、粒界に存在する炭化物の量が増大するようになっ
て、特に高温排ガス中に含有する溶融塩化物による粒界
腐食の進行が促進されるようになることから、その含有
量を０．００１〜０．０５％と定めた。
【００１１】（ｅ） Ｍｇ Ｍｇ成分には熱間加工性を向上させ、かつ高温耐粒界腐
食性を向上させる作用があるが、その含有量が０．００
１％未満では所望の効果が得られず、一方その含有量が
０．１％を越えると粒界に金属化合物を生成し、熱間加
工性および高温耐粒界腐食性が低下するようになること
から、その含有量を０．００１〜０．１％、望ましくは
０．００１〜０．０５％と定めた。
食性を向上させる作用があるが、その含有量が０．００
１％未満では所望の効果が得られず、一方その含有量が
０．１％を越えると粒界に金属化合物を生成し、熱間加
工性および高温耐粒界腐食性が低下するようになること
から、その含有量を０．００１〜０．１％、望ましくは
０．００１〜０．０５％と定めた。
【００１２】（ｆ） Ｂ Ｂ成分には熱間加工性を向上させる作用があるが、その
含有量が０．００１％未満では所望の効果が得られず、
一方その含有量が０．１％を越える粒界に硼化合物を生
成し、熱間加工性および高温耐粒界腐食性を低下するよ
うになることから、その含有量を０．００１〜０．１
％、望ましくは０．００１〜０．０１％と定めた。
含有量が０．００１％未満では所望の効果が得られず、
一方その含有量が０．１％を越える粒界に硼化合物を生
成し、熱間加工性および高温耐粒界腐食性を低下するよ
うになることから、その含有量を０．００１〜０．１
％、望ましくは０．００１〜０．０１％と定めた。
【００１３】（ｇ） Ｗ Ｗ成分には、より一段と高温耐食性を向上させる作用が
あるので必要に応じて含有されるが、その含有量が０．
１％未満では前記作用に所望の向上効果が得られず、一
方その含有量が２％を越えると熱間加工性が低下するよ
うになることから、その含有量を０．１〜２％、望まし
くは０．５〜１．５％と定めた。
あるので必要に応じて含有されるが、その含有量が０．
１％未満では前記作用に所望の向上効果が得られず、一
方その含有量が２％を越えると熱間加工性が低下するよ
うになることから、その含有量を０．１〜２％、望まし
くは０．５〜１．５％と定めた。
【００１４】（ｈ） 希土類元素、Ｙ、Ｚｒ、Ｈｆ これらの成分には、熱間加工性を向上させる作用がある
ので必要に応じて含有させるが、その含有量が、いずれ
かの成分も０．００１％未満では所望の熱間加工性向上
効果が得られず、一方、これらの含有量が０．１％を越
えても熱間加工性により一層の向上効果が得られないこ
とから、その含有量を、希土類元素：０．００１〜０．
１％、Ｙ：０．００１〜０．１％、Ｚｒ：０．００１〜
０．１％、Ｈｆ：０．００１〜０．１％と定めた。
ので必要に応じて含有させるが、その含有量が、いずれ
かの成分も０．００１％未満では所望の熱間加工性向上
効果が得られず、一方、これらの含有量が０．１％を越
えても熱間加工性により一層の向上効果が得られないこ
とから、その含有量を、希土類元素：０．００１〜０．
１％、Ｙ：０．００１〜０．１％、Ｚｒ：０．００１〜
０．１％、Ｈｆ：０．００１〜０．１％と定めた。
【００１５】（ｉ） Ｍｎ、Ｃａ ＭｎおよびＣａには、脱酸作用があり、耐食性を向上さ
せる作用があるので、必要に応じて添加するが、その含
有量がＭｎ成分で０．０１％未満、Ｃａ成分で０．００
１％未満では前記作用に所望の効果が得られず、一方、
その含有量がＭｎ成分で１．０％を越え、Ｃａ成分で
０．１％を超えると、それらの析出相が生成し、熱間加
工性お呼び耐食性が低下することから、Ｍｎ：０．０１
〜１．０％、Ｃａ：０．００１〜０．１％に定めた。
せる作用があるので、必要に応じて添加するが、その含
有量がＭｎ成分で０．０１％未満、Ｃａ成分で０．００
１％未満では前記作用に所望の効果が得られず、一方、
その含有量がＭｎ成分で１．０％を越え、Ｃａ成分で
０．１％を超えると、それらの析出相が生成し、熱間加
工性お呼び耐食性が低下することから、Ｍｎ：０．０１
〜１．０％、Ｃａ：０．００１〜０．１％に定めた。
【００１６】（ｊ） 不可避不純物 不可避不純物としてＳｉ、Ｐ、Ｓ、ＴｉおよびＡｌを含
有する場合があるが、Ｓｉ成分の含有量が０．１％を越
えると靱性が低下するようになり、ＰおよびＳがそれぞ
れＰ：０．０３％およびＳ：０．０３％を越えると、粒
界に偏析するようになって熱間加工性を低下させかつ高
温耐粒界腐食性も低下させ、ＴｉおよびＡｌの含有量が
それぞれ０．４％を越えると熱間加工性が損なわれるよ
うになる。したがって、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、ＴｉおよびＡｌ
はそれぞれＳｉ：０．１％以下、Ｐ：０．０３％以下、
Ｓ：０．０３％以下、Ｔｉ：０．４％以下、Ａｌ：０．
４％以下にとどめなければならない。
有する場合があるが、Ｓｉ成分の含有量が０．１％を越
えると靱性が低下するようになり、ＰおよびＳがそれぞ
れＰ：０．０３％およびＳ：０．０３％を越えると、粒
界に偏析するようになって熱間加工性を低下させかつ高
温耐粒界腐食性も低下させ、ＴｉおよびＡｌの含有量が
それぞれ０．４％を越えると熱間加工性が損なわれるよ
うになる。したがって、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、ＴｉおよびＡｌ
はそれぞれＳｉ：０．１％以下、Ｐ：０．０３％以下、
Ｓ：０．０３％以下、Ｔｉ：０．４％以下、Ａｌ：０．
４％以下にとどめなければならない。
【００１７】
【発明の実施の形態】つぎに、この発明の伝熱管を実施
例により具体的に説明する。通常の高周波溶解炉を用い
て、表１〜５に示される成分組成をもったＮｉ基合金溶
湯を調製し、インゴットに鋳造し、このインゴットに１
０００〜１２５０℃の範囲内の所定温度で熱間鍛造を施
して直径：４１mmの丸棒材とし、ついでこの丸棒材から
直径：３８mm×肉厚：６mmの寸法に削り出すことにより
本発明伝熱管１〜４４、比較伝熱管１〜２および従来伝
熱管１〜３をそれぞれ製造した。なお、比較伝熱管１〜
２は、これを構成するＮｉ基合金の構成成分のうち、高
温耐粒界腐食性に影響を及ぼすＭｇの含有量がこの発明
の範囲から外れたものである。
例により具体的に説明する。通常の高周波溶解炉を用い
て、表１〜５に示される成分組成をもったＮｉ基合金溶
湯を調製し、インゴットに鋳造し、このインゴットに１
０００〜１２５０℃の範囲内の所定温度で熱間鍛造を施
して直径：４１mmの丸棒材とし、ついでこの丸棒材から
直径：３８mm×肉厚：６mmの寸法に削り出すことにより
本発明伝熱管１〜４４、比較伝熱管１〜２および従来伝
熱管１〜３をそれぞれ製造した。なお、比較伝熱管１〜
２は、これを構成するＮｉ基合金の構成成分のうち、高
温耐粒界腐食性に影響を及ぼすＭｇの含有量がこの発明
の範囲から外れたものである。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【表２】
【００２０】
【表３】
【００２１】
【表４】
【００２２】
【表５】
【００２３】ついで、この結果得られた各種の伝熱管を
廃熱ボイラに組み込み、この廃熱ボイラを処理能力：２
００ton ／日のごみ焼却施設に設置し、前記伝熱管の表
面温度：５００℃、排ガス温度：６７０℃の条件で１０
００時間の操業を行ない、操業終了後伝熱管を取り出
し、表面に付着した灰分や生成スケールを除去した状態
で周方向における肉厚を測定し、最大減肉量を求めると
共に、表面部の断面ミクロ組織を観察し、最大粒界腐食
長さを測定し、さらに強度を評価する目的で、上記の熱
間鍛造丸棒材から引張試験用試片を削り出し、この試片
を用い、常温で引張強さを測定し、これらの結果を表６
および表７に示した。
廃熱ボイラに組み込み、この廃熱ボイラを処理能力：２
００ton ／日のごみ焼却施設に設置し、前記伝熱管の表
面温度：５００℃、排ガス温度：６７０℃の条件で１０
００時間の操業を行ない、操業終了後伝熱管を取り出
し、表面に付着した灰分や生成スケールを除去した状態
で周方向における肉厚を測定し、最大減肉量を求めると
共に、表面部の断面ミクロ組織を観察し、最大粒界腐食
長さを測定し、さらに強度を評価する目的で、上記の熱
間鍛造丸棒材から引張試験用試片を削り出し、この試片
を用い、常温で引張強さを測定し、これらの結果を表６
および表７に示した。
【００２４】
【表６】
【００２５】
【表７】
【００２６】
【発明の効果】表１〜表７に示される結果から、本発明
伝熱管１〜４４は、従来伝熱管１〜３に比べてほぼ同等
の常温強度を有し、さらに高温のごみ焼却排ガス雰囲気
にさらされた場合、最大減肉量が少なくかつ最大粒界腐
食長さも短いところから、優れた高温耐食性を示すこと
が分かる。しかし、比較伝熱管１〜２に見られるよう
に、これを構成するＮｉ基合金のＭｇ含有量がこの発明
の範囲から外れると高温耐食性、特に高温耐粒界腐食性
が劣ったものになることもわかる。上述のように、この
発明の伝熱管は、一段と優れた高温耐食性を有するの
で、ごみ焼却による廃熱を有効に利用するための廃熱ボ
イラの蒸気条件の高温・高圧化に対応することができ、
さらに優れた常温強度を有するので、薄肉化が可能とな
るとともに、伝熱管の一層の長寿命化が可能となり、ご
み焼却による廃熱を有効に利用するための廃熱ボイラの
技術の向上に大いに貢献し得るものである。
伝熱管１〜４４は、従来伝熱管１〜３に比べてほぼ同等
の常温強度を有し、さらに高温のごみ焼却排ガス雰囲気
にさらされた場合、最大減肉量が少なくかつ最大粒界腐
食長さも短いところから、優れた高温耐食性を示すこと
が分かる。しかし、比較伝熱管１〜２に見られるよう
に、これを構成するＮｉ基合金のＭｇ含有量がこの発明
の範囲から外れると高温耐食性、特に高温耐粒界腐食性
が劣ったものになることもわかる。上述のように、この
発明の伝熱管は、一段と優れた高温耐食性を有するの
で、ごみ焼却による廃熱を有効に利用するための廃熱ボ
イラの蒸気条件の高温・高圧化に対応することができ、
さらに優れた常温強度を有するので、薄肉化が可能とな
るとともに、伝熱管の一層の長寿命化が可能となり、ご
み焼却による廃熱を有効に利用するための廃熱ボイラの
技術の向上に大いに貢献し得るものである。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−258781（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−11404（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−11403（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−84724（ＪＰ，Ａ) 特公 平５−55215（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C22C 19/05 F22B 37/04
Claims (5)
- 【請求項１】 重量％で、Ｃｒ：１８．５〜２５％、Ｍ
ｏ：１６．６〜２５％、Ｎｂ：０．５〜３．７１％、Ｆ
ｅ：０．０１〜７％、Ｃ：０．００１〜０．０５％、Ｍ
ｇ：０．００１〜０．１％、Ｂ：０．００１〜０．１を
含有し、残りがＮｉと不可避不純物からなり、不可避不
純物として含まれるＳｉ、ＰおよびＳをそれぞれＳｉ：
０．１％以下、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以
下に制限した組成を有するＮｉ基合金で構成したことを
特徴とする高温耐食性に優れたごみ焼却排ガス利用廃熱
ボイラの伝熱管。 - 【請求項２】 重量％で、Ｃｒ：１８．５〜２５％、Ｍ
ｏ：１６．６〜２５％、Ｎｂ：０．５〜３．７１％、Ｆ
ｅ：０．０１〜７％、Ｃ：０．００１〜０．０５％、Ｍ
ｇ：０．００１〜０．１％、Ｂ：０．００１〜０．１を
含有し、さらに、Ｗ：０．１〜２％を含有し、残りがＮ
ｉと不可避不純物からなり、不可避不純物として含まれ
るＳｉ、ＰおよびＳをそれぞれＳｉ：０．１％以下、
Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以下に制限した組
成を有するＮｉ基合金で構成したことを特徴とする高温
耐食性に優れたごみ焼却排ガス利用廃熱ボイラの伝熱
管。 - 【請求項３】 重量％で、Ｃｒ：１８．５〜２５％、Ｍ
ｏ：１６．６〜２５％、Ｎｂ：０．５〜３．７１％、Ｆ
ｅ：０．０１〜７％、Ｃ：０．００１〜０．０５％、Ｍ
ｇ：０．００１〜０．１％、Ｂ：０．００１〜０．１を
含有し、 さらに、希土類元素：０．００１〜０．１％、Ｙ：０．
００１〜０．１％、Ｚｒ：０．００１〜０．１％、Ｈ
ｆ：０．００１〜０．１％の内の１種または２種以上を
含有し、残りがＮｉと不可避不純物からなり、不可避不
純物として含まれるＳｉ、ＰおよびＳをそれぞれＳｉ：
０．１％以下、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以
下に制限した組成を有するＮｉ基合金で構成したことを
特徴とする高温耐食性に優れたごみ焼却排ガス利用廃熱
ボイラの伝熱管。 - 【請求項４】 重量％で、Ｃｒ：１８．５〜２５％、Ｍ
ｏ：１６．６〜２５％、Ｎｂ：０．５〜３．７１％、Ｆ
ｅ：０．０１〜７％、Ｃ：０．００１〜０．０５％、Ｍ
ｇ：０．００１〜０．１％、Ｂ：０．００１〜０．１を
含有し、 さらに、Ｗ：０．１〜２％を含有し、 さらに、希土類元素：０．００１〜０．１％、Ｙ：０．
００１〜０．１％、Ｚｒ：０．００１〜０．１％、Ｈ
ｆ：０．００１〜０．１％の内の１種または２種以上を
含有し、残りがＮｉと不可避不純物からなり、不可避不
純物として含まれるＳｉ、ＰおよびＳをそれぞれＳｉ：
０．１％以下、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以
下に制限した組成を有するＮｉ基合金で構成したことを
特徴とする高温耐食性に優れたごみ焼却排ガス利用廃熱
ボイラの伝熱管。 - 【請求項５】 請求項１、２、３または４記載のＮｉ基
合金に、さらにＭｎ：０．０１〜１．０％およびＣａ：
０．００１〜０．１％の内の１種または２種を含有した
Ｎｉ基合金で構成したことを特徴とする高温耐食性に優
れたごみ焼却排ガス利用廃熱ボイラの伝熱管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00955797A JP3319317B2 (ja) | 1996-02-05 | 1997-01-22 | 高温耐食性に優れたごみ焼却排ガス利用廃熱ボイラの伝熱管 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1883596 | 1996-02-05 | ||
| JP8-18835 | 1996-02-05 | ||
| JP00955797A JP3319317B2 (ja) | 1996-02-05 | 1997-01-22 | 高温耐食性に優れたごみ焼却排ガス利用廃熱ボイラの伝熱管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09272934A JPH09272934A (ja) | 1997-10-21 |
| JP3319317B2 true JP3319317B2 (ja) | 2002-08-26 |
Family
ID=26344316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00955797A Expired - Fee Related JP3319317B2 (ja) | 1996-02-05 | 1997-01-22 | 高温耐食性に優れたごみ焼却排ガス利用廃熱ボイラの伝熱管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3319317B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5391929B2 (ja) * | 2009-08-25 | 2014-01-15 | 三菱マテリアル株式会社 | Ｎｉ基合金製ハロゲン系ガス用ボンベのバルブ部材 |
| CN103866174B (zh) * | 2013-06-06 | 2016-01-27 | 陕西钛普稀有金属材料有限公司 | 一种高强度镍钼镁三元合金及其制备工艺 |
| CN103290297B (zh) * | 2013-06-06 | 2015-07-15 | 陕西钛普稀有金属材料有限公司 | 一种含锆钼镁合金及其制备工艺 |
-
1997
- 1997-01-22 JP JP00955797A patent/JP3319317B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09272934A (ja) | 1997-10-21 |
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