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精密加工

超々臨界圧ボイラー時代を睨んだ次世代材質鍛鋼部品の鍛造条件、熱処理条件を確立

兵庫県

シモダフランジ株式会社

2020年4月10日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 超々臨界圧ボイラー用次世代材質鍛鋼品の製造条件確立
基盤技術分野 精密加工
対象となる産業分野 環境・エネルギー、産業機械、工作機械
事業化状況 実用化に成功し事業化に向けて取り組み中
事業実施年度 平成21年度~平成21年度

プロジェクトの詳細

事業概要

火力発電プラントにおける発電効率向上及びCO2排出量を大幅に削減するための超々臨界圧ボイラーの開発については、国の支援を受けて大手鉄鋼メーカーや重電メーカーが進めているが、いずれ弊社が製造しているような鍛鋼部品にまで波及してくるのは必至であり、現時点で先取りして製造条件の確立を図る

開発した技術のポイント

欧州規格の超々臨界圧ボイラー用パイプ材を使用し、最適な鍛鋼品製造条件を確立する
・当該材による試作鍛造で最適鍛造条件を抽出→鍛造コストアップ率を10~15%程度に抑制
・肉厚を変えた試作鍛造品、大断面鍛鋼品における熱処理条件を抽出→現有材に対して30%の冷却時間短縮
・最適切削条件を模索→現有材比で切削時間15%短縮、切削費アップ率を10~15%程度に抑制
(新技術)
<次世代の超々臨界圧ボイラー>
・700度の蒸気温度
・250気圧以上
(特徴)
・CO2の大幅削減
・発電効率の向上
・材料費含む製造コストの低減
・幅広い応用技術開発への繋がる可能性

具体的な成果

・現状保有設備において次世代ボイラー材向けの最適鍛造条件確立に目途
-欧州規格の超々臨界圧ボイラー用パイプ材による試作鍛造品を作り、これら試作品ボリュームにおいて最適鍛造条件を確立し、現状保有設備での鍛造を可能に
-上記以外の大断面鍛鋼品及び複雑形状品についても今後に期待
・熱処理における肉厚変化での規格要求品質をクリア、大断面鍛鋼品への対応も可能
-当該材における規格要求強度を満たす熱処理条件を導出
-肉厚変化の性状調査において、概ね規格要求品質をクリア
-大断面鍛鋼品についても、焼き戻し温度を上げ強度を低下させる等の解決策にて、今後の水平展開で対応可能
・各種切削条件を確立、今後の量産化への対応にも期待
-同社製品の『主蒸気リード管用Yピース』を切削テスト用に選定した結果、旋盤加工、フライス加工、ミーリング加工等各種の切削条件の導出に成功
-予想されたチップの早期摩耗や欠損はなく、従来材のような切削加工と今後の量産化への対応も可能

研究開発成果の利用シーン

発電用ボイラーの高温高圧鍛鋼部品(主蒸気配管用継手類)として造船や産業機械、宇宙産業関連部品、環境関連部品等に利用

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

・H22年度に実用化に成功
・試作機・サンプルなし

製品・サービスのPRポイント

・省エネルギー化:国プロの超々臨界圧ボイラー実用化に寄与
・強度向上:高温域における設計強度が従来比15%程度UP
・新製法等の実現:発電ボイラー以外の分野にも適用

今後の実用化・事業化の見通し

重電メーカーと共同で実機による耐用テストの実施を計画し、現在打診中
・リーマンショックによる景気の落ち込み等に伴い、現在は中断の状況
・重電メーカーとの共同で実機による耐用テストを実施する計画ではあるが、どのプラントでテストするか等について重電メーカーからの回答待ちの状況

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 シモダフランジ株式会社
事業管理機関 シモダフランジ株式会社

サポイン事業者 企業情報

企業名 シモダフランジ株式会社
事業内容 鍛造フランジ・鍛造継手製造販売
本社所在地 〒678-0072 兵庫県相生市竜泉町250
ホームページ http://www.shimoda-flg.co.jp
連絡先窓口 取締役品質保証部長 木原雅充
メールアドレス m.kihara@shimoda-flg.co.jp
電話番号 0791-22-2211