“高氯煤”气化炉采用耐氯离子腐蚀的钢材

中国运载火箭技术研究院（以下简称“火箭院”）所属的航天长征化学工程股份有限公司（以下简称“航天工程公司”）设备室研发团队，研制出了使用某型号特种不锈钢耐蚀材料的新型“高氯煤”气化炉。它填补了气化炉材料领域的研究空白，打破了国外垄断。

图（1）高氯煤气化航天炉

△“航天炉”

　　新疆乌鲁木齐周边是煤化工集中区域，由于当地准东矿区出产的煤中氯离子含量高，这里产的煤被称为“高氯煤”。该种煤对气化炉及其它设备的腐蚀性强，当地各化工园区只能使用配煤掺烧，或者直接弃用。这无疑增加了原料成本，不利于原料煤的本地化。

　　航天工程公司设备室主任王守杰向记者介绍，自2013年5月起，火箭院航天工程公司的设备研发团队就开展了对“高氯煤”的攻坚研究。在4年的研发过程中，他们比对了各种可用于气化炉耐氯离子腐蚀的钢材，最终选用了某型号特种不锈钢。

　　为了将该型号特种不锈钢应用在气化炉中，研发团队展开了气化炉制造工艺的研究。该型号特种不锈钢在高温时，会析出碳、氮化合物和σ中间相，导致了它的耐氯离子腐蚀性能大大降低，远低于其供货状态的耐蚀性能。研发团队经多次试验后，最终确定了在650℃以下进行爆炸复合后热处理和焊后热处理的方案，这既能保证该型号特种不锈钢耐蚀性能特点，又能满足基层Cr-Mo钢的机械性能，最终制造出理想的耐氯离子腐蚀的气化炉。

　　王守杰说，气化炉常用的耐氯离子腐蚀材料——镍基合金，价格高昂，航天工程公司确定的特种不锈钢进口价格相较于镍基合金大幅降低，使气化炉制造总成本降低300余万元。

　　王守杰介绍，目前，采用该型号特种不锈钢的气化炉已经应用在“高氯煤”地区，解决了当地“高氯煤”本地化的问题，打破了国外产品的垄断。

　　研发团队从2015年选材方案确定后进行了深入研究和探索，通过试验确定不同氯离子浓度下各种材料的耐蚀数据，并总结形成了不同氯离子浓度下各种材料耐蚀性能的数据库，现已制定了对耐氯离子材料选型的指导方案，将可为更多“高氯煤”地区的煤化工企业服务。