Gatunek stali do wykonania garnków do topienia siarki

Proszę o podanie gatunku stali do wykonania garnków grubość ścianki 3mm do topienia siarki. Temperatura topienia siarki ok 130st C, garnek jest podgrzewany gazem ziemnym (stal musi być spawalna gdyż sami je wykonujemy). Obecnie takie garnki wykonujemy ze stali H25T i ich żywotność jest krótka (ok 1,5roku).

Stale żaroodpornych są przeznaczone do pracy w agresywnych środowiskach korozyjnych w temperaturze powyżej 550°C aż do temperatury bliskiej temperatury topnienia ok. 1300 °C. Stale żaroodporne wykazują strukturę jednofazową austenityczna lub ferrytyczną, która została umocniona przez wydzielania drobnodyspersyjnych faz zarówno węglików jak i azotków, co zapewnia odpowiednią wytrzymałość w temperaturze podwyższonej.

Żaroodporne stopy o strukturze austenitycznej stanowią liczną grupę materiałów o udziale niklu od 8 do 80% niklu (stopy niklu). Stopy austenityczne wykazują zdecydowanie wyższą wytrzymałość na pełzanie - żarowytrzymałość od stopów o strukturze ferrytycznej.

Ferrytyczne gatunki stali żaroodpornych wykazują pewną odporność na gorące opary gazów SO2 lub H2S, ale nie są odporne na korozję w środowisku wodnego kwasu siarkowego. Gatunek ferrytycznych typu 1.4749 (S44600) może być stosowany ze względu na odporność na korozję w zasiarczonej atmosferze do temp. 900 °C, ale praktycznie nie jest odporny na działanie cieczy kwasu siarkowego. Z drugiej strony, austenityczny stop niklu typu Incoloy 20 (UNS N08020) jest często stosowany do kontaktu z kwasem siarkowym, jednak ze względu na wysokie stężenie niklu nie wytrzymuje korozji gazowej wywołanej przez związki siarki.

Środowiska bogate w siarkę mogą szybko doprowadzić do korozji stopów zawierających wysokie stężenie niklu. Zjawisko jest bardziej niebezpieczne w środowisku o charakterze redukującym lub o niskim stężeniu tlenu. Im wyższe stężenie niklu tym stop jest bardziej narażony na atak siarki. Jeżeli w środowisku występuje siarka nie zaleca się stosowania stopów o stężeniu niklu powyżej 20%. W wielu zastosowania z powodzeniem stosuje się stale żaroodporne typu 1.4845 z 25%Cr i 20%Ni, natomiast w najtrudniejszych warunkach, pomimo innych wad, zaleca się stale wolne od niklu, takie jak żaroodporna stal ferrytyczna (H25T) - 1.4746, 1.4749 oraz podobne 1.4762 i 1.4713. Gatunek ten jest przeznaczony do budowy części aparatury do destylacji siarki i jest stal odporny na działanie gazów zawierających związki siarki. Gatunek ten nadaje się do stawania, a przed i podczas spawania wymagane jest jego podgrzewanie. Po spawaniu wymaga obróbki cieplnej polegającej na wyżarzaniu w temperaturze 750-800°C z chłodzeniem w powietrzu.

Mając na względzie koszty stosowanego do tej pory materiału i uzyskiwany czas eksploatacji stanowi on optymalne rozwiązanie w podanym zastosowaniu. W celu dokładniejszej analizy możliwości doboru materiału należy dokładnie sprecyzować warunki eksploatacji z uwzględnieniem temperatury eksploatacji, bezpośredniego czasu oddziaływania na materiał ciekłej siarki i związków gazowych siarki, jakie powstają w trakcie pracy.

 

Literatura
[1]. Handbook Rolled Alloys, Heat
resistant
alloys