Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2021
Идентификатор DOI: 10.17580/tsm.2021.04.08
Ключевые слова: chromium-nickel alloy, corrosion, equipment reliability, austenitic stainless steel, erosion, high-temperature influence, Soderberg anode, green paste, coke, хромоникелевый сплав, коррозия, надежность оборудования, аустенитные нержавеющие сплавы, эрозия, высокотемпературное воздействие, анод Содерберга, анодная масса, кокс
Аннотация: Исследованы окислительные процессы, происходящие в металлоконструкциях универсальных холодильных барабанов УХБ 3/30, используемых для перемещения и охлаждения прокаленного кокса. Его температура достигает 1320 oC. По мере продвижения материала по барабану происходит химическое и тепловое воздействие на незащищенные металлоконструкции с образованием очагов эрозии и сквозных повреждений обечаек. Срок службы металлоконструкций горячего обреза холодильников, изготовленных из стали Ст3, составляет 1 год, что определяет периодичность проведения ремонтов барабанов. Эксперименты по исследованию окислительных процессов в реальных условиях эксплуатации холодильников проведены для образцов из углеродистой стали марки Ст3 и жаропрочной высоколегированной стали 20Х23Н18. Для них определены изменения химического состава, физических свойств. Использованы термогравиметрический способ оценки кинетики коррозии по убыли массы, спектрометрическое исследование образцов металлов и классический химический анализ «мокрым» способом. На основании результатов исследования дана оценка степени коррозионного повреждения образцов после 1,5 ч. Исследована кинетика коррозии. Представлен механизм обезуглероживания поверхностного слоя стали марки Ст3 и сопутствующего ухудшения механических свойств металла. Проведен упрощенный экономический анализ целесообразности применения стали 20Х23Н18 в целях увеличения срока службы холодильных барабанов. The work is aimed at the oxidative processes occurring in the metallic structures of the universal refrigerators “UKHB 3/30” used to transport and cool calcined coke. The temperature of the coke entering the device reaches 1320 oC. As it moves along the device, chemical and thermal effects occur on unprotected metallic structures with the formation of erosion centers and through damage to the shells. The service life of refrigerators hot-cut metallic structures made of A284 Grade B (ASTM) is 1 year, which determines its repairs frequency. Experiments on the oxidative processes in real conditions of operation of refrigerators were conducted for samples made of carbon steel of the A284 Grade B (ASTM) brand and heat-resistant high-alloy steel AISI 301. Changes in the chemical composition and physical parameters were determined in the samples. The thermogravimetric method for estimating the corrosion kinetics based on the sample mass loss, spectrometric study of metal samples, and classical chemical “wet” analysis were used. According to the results, the degree of corrosion damage of samples after 1,5 hours is estimated. The kinetics of corrosion has been studied. The mechanism of decarburization of the surface layer in A284 Grade B (ASTM) steel and the accompanying deterioration of the metal mechanical properties are described. An economic analysis of the feasibility of using AISI 301 steel to increase the service life of refrigerators was carried out.
Журнал: Цветные металлы
Выпуск журнала: № 4
Номера страниц: 48-53
ISSN журнала: 03722929
Место издания: Москва
Издатель: Издательский дом "Руда и металлы"