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公開番号2025118567
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-13
出願番号2025013838
出願日2025-01-30
発明の名称鉄系合金
出願人株式会社栗本鐵工所,ジャパンキャステリング株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C22C 38/00 20060101AFI20250805BHJP(冶金;鉄または非鉄合金;合金の処理または非鉄金属の処理)
要約【課題】ごみ焼却炉の火格子が晒される高温腐食環境にも長期間耐え得る鉄系合金を提供する。
【解決手段】Cを0.3質量%以上1.5質量%以下、Siを0.3質量%以上2.0質量%以下、Mnを0.6質量%以上4.0質量%以下、Niを5.0質量%以上35.0質量%以下、Crを15.0質量%以上45.0質量%以下、Alを0.005質量%以上0.5質量%以下含有し、Moを3.0質量%以下、Nbを1.5質量%以下で含有してよく、残部がFeと不可避的不純物からなる鉄系合金を用いる。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項1】
Cを0.3質量%以上1.5質量%以下、Siを0.3質量%以上2.0質量%以下、Mnを0.6質量%以上4.0質量%以下、Niを5.0質量%以上35.0質量%以下、Crを15.0質量%以上45.0質量%以下、Alを0.005質量%以上0.5質量%以下含有し、Moを3.0質量%以下、Nbを1.5質量%以下で含有してよく、残部がFeと不可避的不純物からなる鉄系合金。
続きを表示(約 410 文字)【請求項2】
Cを0.7質量%以上0.9質量%以下、Siを1.0質量%以上1.5質量%以下、Mnを0.6質量%以上2.0質量%以下、Niを15.0質量%以上20.0質量%以下、Crを30.0質量%以上40.0質量%以下、Alを0.01質量%以上0.5質量%以下含有する、請求項1に記載の鉄系合金。
【請求項3】
Cを0.9質量%以上1.2質量%以下、Siを1.0質量%以上1.5質量%以下、Mnを0.6質量%以上1.0質量%以下、Niを15.0質量%以上20.0質量%以下、Crを30.0質量%以上40.0質量%以下、Alを0.01質量%以上0.5質量%以下含有する、請求項1に記載の鉄系合金。
【請求項4】
請求項1乃至3のいずれかに記載の鉄系合金を用いた焼却炉用部材。
【請求項5】
請求項1乃至3のいずれかに記載の鉄系合金を用いて鋳造された焼却炉用部材。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
この発明は、ごみ焼却炉などの高熱環境において使用される鉄系合金に関する。
続きを表示(約 1,600 文字)【背景技術】
【0002】
ごみ焼却プラントにおいて、焼却時にダイオキシン類が発生させないようにするため、高温での焼却が推奨されており、プラント内の操業条件は過酷なものとなっている。特に火格子は、ゴミ由来の様々な化学成分と、焼却する火炎と、焼却で生じる燃焼ガスとが接触するため、溶融塩腐食、高温酸化、高温摩耗が生じるために、損耗が激しく頻繁に交換が必要となってしまっている。このため、耐腐食性と耐熱性に優れ、強度もある鉄系材料が求められている。
【0003】
特許文献1には、ごみ焼却炉の火格子に用いる高炭素合金鋼として、重量%でCを0.70~1.10、Siを0.5~1.5、Mnを0.3~1.5、Crを22~28、Niを0.5~1.5、Tiを0.5以下、Vを0.5以下含有し、残部がFe及び不純物元素からなり、基地組織におけるフェライト対オーステナイト量比を所定の範囲として、熱衝撃や高温摩耗に優れた材料が提案されている。
【0004】
また、特許文献2には、高クロム鋳鋼の組成を、C:1.0~2.0wt%、Si:0.5~4.0wt%、Mn:0.3~1.5wt%、Cr:31~37wt%、Ni:0.5~3.0wt%を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなるものとして、耐食性(耐腐食性)を確保した廃棄物焼却炉用の鉄系合金が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
特開平4-187744号公報
特開2007-262462号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、焼却炉の継続的な利用のためには特許文献2の合金よりもさらに高い耐腐食性を含む耐久性が求められている。製造時点では耐久性を十分に有する素材でも、焼却炉内で灰分による腐食が進むと長期的には耐久性も低下してしまう。このため、耐腐食性を確保することで、長期間にわたる耐久性に寄与できる。
【0007】
そこでこの発明は、従来よりもさらに長く焼却炉の環境において利用に耐えうる、火格子用として利用可能な鉄系材料を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は上記の課題を解決するために、第一の解決手段として、
Cを0.3質量%以上1.5質量%以下、Siを0.3質量%以上2.0質量%以下、Mnを0.6質量%以上4.0質量%以下、Niを5.0質量%以上35.0質量%以下、Crを15.0質量%以上45.0質量%以下、Alを0.005質量%以上0.5質量%以下含有し、Moを3.0質量%以下、Nbを1.5質量%以下で含有してよく、残部がFeと不可避的不純物からなる鉄系合金により、上記の課題を解決したのである。
【0009】
さらに本発明は、第一の解決手段をさらに限定する第二の解決手段として、
Cを0.7質量%以上0.9質量%以下、Siを1.0質量%以上1.5質量%以下、Mnを0.6質量%以上2.0質量%以下、Niを15.0質量%以上20.0質量%以下、Crを30.0質量%以上40.0質量%以下、Alを0.01質量%以上0.5質量%以下含有する鉄系合金とする構成を選択できる。
【0010】
さらに本発明は、第一の解決手段をさらに限定する第三の解決手段として、
Cを0.9質量%以上1.2質量%以下、Siを1.0質量%以上1.5質量%以下、Mnを0.6質量%以上1.0質量%以下、Niを15.0質量%以上20.0質量%以下、Crを30.0質量%以上40.0質量%以下、Alを0.01質量%以上0.5質量%以下含有する鉄系合金とする構成を選択できる。
(【0011】以降は省略されています)

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