【摘 要】
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在石化催化剂领域中,高温焙烧炉主要用于焙烧制备加氢催化剂的载体。在生产过程中,焙烧炉内温度越高,制备出的催化剂载体质量越高,催化效果越好。焙烧炉在接触空气的条件下工作,温度高达1000℃,载体原料中富含S、P等杂质,苛刻的工况条件使焙烧炉内壁承受着严重的硫化、氧化、热腐蚀等损伤过程。本课题旨在筛选出一种可以在900-1000℃条件下具有良好综合热稳定性的合金,用于制造新的加氢催化剂载体焙烧炉。选用
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在石化催化剂领域中,高温焙烧炉主要用于焙烧制备加氢催化剂的载体。在生产过程中,焙烧炉内温度越高,制备出的催化剂载体质量越高,催化效果越好。焙烧炉在接触空气的条件下工作,温度高达1000℃,载体原料中富含S、P等杂质,苛刻的工况条件使焙烧炉内壁承受着严重的硫化、氧化、热腐蚀等损伤过程。本课题旨在筛选出一种可以在900-1000℃条件下具有良好综合热稳定性的合金,用于制造新的加氢催化剂载体焙烧炉。选用IN600、253MA、IN601和IN617等合金材料,通过长期时效实验、高温氧化试验和高温拉伸试验,综合考量四种合金的热稳定性,以便为实际应用提供理论支撑。主要研究成果如下:（1）在650-1000℃范围内对IN600、253MA、IN601和IN617四种合金进行长期时效实验,综合分析四种合金中碳化物及晶界的演变规律,结果表明,253MA合金在石化焙烧炉工作温度范围内具有更优的组织稳定性。（2）900-1000℃条件下的高温氧化实验表明,IN600、253MA和IN617合金具有完全抗氧化性,IN601合金在900-950℃为完全抗氧化级别,在1000℃为抗氧化级别,且253MA合金的抗氧化性能优于IN600、IN601和IN617合金。在900-1000℃范围内,四种合金的高温氧化动力学曲线均符合抛物线规律和立方规律,氧化机制受晶内扩散机制和晶界扩散机制共同作用。在高温氧化过程中,四种合金均形成了外氧化层与内氧化层,其中外氧化层以Cr2O3为主,IN600、IN601和IN617合金的内氧化层以沿晶界分布的Al2O3为主,253MA合金则形成以Si O2为主的内氧化层。（3）对时效处理后的合金进行980℃高温拉伸试验,结果表明:与标准热处理态相比,四种合金在经过800-1000℃温度长期时效处理后,抗拉强度和屈服强度都发生改变。在800-1000℃时效至5000h后,随着时效温度和时效时间的变化,253MA合金980℃下的抗拉强度和屈服强度变化幅度更小,说明在高温时效过程中,具有更优的力学性能稳定性。综合考量IN600、253MA、IN601和IN617四种合金的综合热稳定性能,在选择焙烧炉材料时优先考虑253MA合金,IN617和IN600次之,IN601不予考虑。
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