不銹鋼管熱(re)處理爐按能源結構,可分為燃料加熱爐(燃油、燃氣)、電加熱爐(電阻加熱、感應加熱)幾種。
1. 燃料加(jia)熱退火爐(lu)
燃料加熱退火爐可分為燃油加熱爐和燃氣加熱爐,還可分為連續熱處理爐(又叫做輥底爐)和非連續熱處理爐(又叫做車底爐)。通常連續退火爐子有爐底輥,被熱處理的不銹(xiu)鋼管(guan)放在爐底輥上,由爐底輥以設定的轉動速度將鋼管依次拖入連續退火爐子的加熱段、保溫段和冷卻段,完成熱處理工序。
非連續(xu)熱(re)(re)處(chu)理(li)爐的熱(re)(re)處(chu)理(li)過程是,將要熱(re)(re)處(chu)理(li)的不(bu)銹(xiu)鋼管放在熱(re)(re)處(chu)理(li)小車上,送(song)入熱(re)(re)處(chu)理(li)爐內,關(guan)閉爐門(men)通(tong)入燃料(liao)點火,經(jing)加熱(re)(re)、保溫、出(chu)爐及快冷完成熱(re)(re)處(chu)理(li)工(gong)序。
上述爐子內部,由于采用燃燒燃料加熱,那就需要足夠的空氣助燃,在爐內能夠形成氣體對流,升溫快。熱處理時,爐內的氣氛對不銹鋼氧化層的生成和成分有很大影響,鉻鎳不銹鋼在氧化氣氛中加熱時,其氧化層厚度要比在還原氣氛中加熱時薄許多。為了減少金屬消耗,不銹鋼應在氧化氣氛中加熱處理。同時,燃料含硫要低,當含硫量高時,應在含氧大于0.5%氧化氣氛中加熱。燃氣或燃油爐子的氣體氣氛應調整為氧化氣氛,不銹鋼管表面極易生成易于酸洗的氧化表面。
連(lian)續(xu)退火爐(lu)(lu)具(ju)有爐(lu)(lu)子利(li)用率(lv)高,節約能源,熱(re)(re)(re)處理(li)效(xiao)(xiao)果(guo)好(hao),速度快,鋼管(guan)(guan)變(bian)形(xing)小等(deng)優(you)點。但(dan)爐(lu)(lu)子造價(jia)高,適宜大(da)規模、連(lian)續(xu)性生(sheng)產,但(dan)大(da)口徑(jing)不(bu)銹鋼管(guan)(guan)的熱(re)(re)(re)處理(li)會(hui)受到(dao)爐(lu)(lu)體的限(xian)制。非(fei)連(lian)續(xu)退火爐(lu)(lu)則(ze)屬于能耗高,熱(re)(re)(re)處理(li)效(xiao)(xiao)率(lv)低(di)(di)(di),不(bu)銹鋼管(guan)(guan)易變(bian)形(xing),但(dan)爐(lu)(lu)子造價(jia)低(di)(di)(di),適宜小規模、間隙性生(sheng)產,可以熱(re)(re)(re)處理(li)大(da)管(guan)(guan)徑(jing)鋼管(guan)(guan)。燃料(liao)加熱(re)(re)(re)爐(lu)(lu)的熱(re)(re)(re)利(li)用率(lv)為40%,相對來說是比較低(di)(di)(di)的。
2. 電加熱退火爐
電(dian)加熱(re)(re)(re)爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)也分(fen)為連續熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)和非連續熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)。通(tong)常連續退火(huo)爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)的(de)爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)室(shi)和爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)室(shi)前后都裝有不銹鋼管(guan)輸送輥(gun)道。被熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)的(de)鋼管(guan)放在輥(gun)道上,借助于爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)底(di)輥(gun)設定的(de)轉動(dong)速度將(jiang)鋼管(guan)依(yi)次拖入連續退火(huo)爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)子的(de)加熱(re)(re)(re)段、保(bao)溫段和冷卻段,完(wan)成(cheng)熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)工序。非連續退火(huo)爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)的(de)熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)過程(cheng)是(shi),將(jiang)要熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)的(de)鋼管(guan)放在熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)小(xiao)車(che)上,送入隧道式熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)內,關閉爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)門通(tong)電(dian),經加熱(re)(re)(re)、保(bao)溫、出爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)及快冷完(wan)成(cheng)熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)工序。
電(dian)加熱(re)熱(re)處理爐是采用(yong)電(dian)阻(zu)來加熱(re)的(de)(de),熱(re)量的(de)(de)傳遞主(zhu)要靠輻射傳遞。由于不(bu)需(xu)要燃料,所(suo)以就不(bu)需(xu)要空氣,爐內(nei)氣氛(fen)不(bu)可(ke)調,這樣熱(re)處理過(guo)程(cheng)形成的(de)(de)氧化層(ceng)不(bu)易被酸洗(xi)。電(dian)加熱(re)退(tui)火(huo)爐的(de)(de)熱(re)利用(yong)率為70%,比燃料加熱(re)爐要高許多。
AST-FAGERSTA 熱處理(li)爐簡介:
該熱處(chu)理爐(lu)為電(dian)阻加熱連續熱處(chu)理爐(lu),爐(lu)子(zi)由下面四部分組(zu)成:
上料臺,輸送輥道,長20.4m;
加熱爐,長(chang)16m;
冷卻段,長2.8m;
鋼(gang)管輸出輥(gun)道及集料槽(cao),長21.6m.
處理鋼(gang)管規格尺(chi)寸:外徑≤273mm、壁厚≤15mm、長度(du)2~12m.
最(zui)高(gao)爐溫:1200℃;
鋼管最高加熱溫度:1150℃;
單位長度裝(zhuang)載(zai)容量:100kg/m;
裝(zhuang)料寬度:700mm;
爐(lu)內輥(gun)道間距:300mm;
生產(chan)能力:1600kg/h;
加熱爐(lu)由6組(zu)電阻(zu)來加熱,1~3組(zu)為加熱區,4~6組(zu)為保溫區;
電能利用率(lv):0.7.
各段最高爐溫(wen)的調整,參考表(biao) 7-1 。
AST-FAGERSTA 電加熱連續熱處(chu)理爐(lu)見(jian)圖 7-1 。電加熱連續處(chu)理有(you)入(ru)口(kou)(kou)處(chu)鋼管存(cun)放架及(ji)輥道(dao)(dao)平(ping)(ping)臺、加熱爐(lu)、冷(leng)卻段(duan)、出口(kou)(kou)處(chu)輥道(dao)(dao)平(ping)(ping)臺及(ji)鋼管存(cun)放架組成。
3. 光亮(liang)退火(huo)爐
所謂光亮退火,就是不銹鋼焊管在保護氣氛中進行熱處理,熱處理后的不銹鋼管沒有被氧化,所以又稱不氧化退火。光亮熱處理爐是采用電阻和氫燃燒來加熱焊管的,爐子的進出口兩端,采用氮氣將爐內的氫氣與爐外的空氣隔開,起保護氣作用,以防止爐內的鋼管氧化和氫氣與空氣中的氧結合發生爆炸。鋼管必須固定在環形輸送鏈條上,以保證鋼管在爐子的加熱段、保溫段和冷卻段的運行速度和狀態不變,如圖7-2所示。光亮退火雖然可以省去不銹(xiu)鋼管酸(suan)洗工序,減少了對環境污染,但光亮退火爐的投資、設備維修費用大,熱處理成本高,而且操作難度也大,并存在有氫氣發生爆炸的危險。
4.. 感(gan)應加熱熱處理
感應(ying)(ying)加(jia)熱(re)熱(re)處(chu)理(li)的(de)(de)原(yuan)理(li)是:感應(ying)(ying)圈中(zhong)通(tong)過交變電(dian)(dian)流(liu)時,產生交變磁(ci)場,使位于磁(ci)場內的(de)(de)工(gong)件(jian)(jian)產生同一頻率的(de)(de)感應(ying)(ying)電(dian)(dian)勢,從而在工(gong)件(jian)(jian)中(zhong)產生的(de)(de)渦(wo)流(liu)達(da)到很大(da)數值,伴隨(sui)發生的(de)(de)磁(ci)滯現象(xiang)也將(jiang)(jiang)引(yin)起(qi)熱(re)效應(ying)(ying)。以渦(wo)流(liu)為主(zhu)的(de)(de)熱(re)效應(ying)(ying)將(jiang)(jiang)工(gong)件(jian)(jian)加(jia)熱(re)到很高溫度,可利用(yong)其進行熱(re)處(chu)理(li)。
渦流在工(gong)件中由表(biao)面(mian)(mian)向中心,呈現(xian)(xian)為(wei)指(zhi)數(shu)規律地衰減,產生表(biao)面(mian)(mian)效應。電流頻(pin)(pin)率越高時,透入深(shen)度越小,致使85%以上的熱(re)(re)量集(ji)中在表(biao)面(mian)(mian)薄(bo)層(ceng)內,這現(xian)(xian)象正適宜中空(kong)的鋼管(guan)熱(re)(re)處理;反之,透入深(shen)度越大。按(an)所用(yong)電流頻(pin)(pin)率范圍,感應表(biao)面(mian)(mian)加熱(re)(re)淬火(huo)可分為(wei)高頻(pin)(pin)(8kHz~250kHz),中頻(pin)(pin)(500Hz~8000Hz)和(he)工(gong)頻(pin)(pin)等三種。
感應加熱熱處(chu)理可(ke)用于焊管在(zai)(zai)線(xian)(xian)熱處(chu)理或線(xian)(xian)外(wai)熱處(chu)理。在(zai)(zai)線(xian)(xian)熱處(chu)(chu)理(li)(li)(li)一般(ban)要求采用高(gao)頻(pin)電流,被處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的鋼(gang)管(guan)(guan)壁厚(hou)較薄,以(yi)此(ci)使感應(ying)(ying)(ying)加(jia)熱(re)(re)速(su)度(du),能夠滿足焊管(guan)(guan)機組的焊接速(su)度(du)。線(xian)外熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)由于不受焊接速(su)度(du)限制,一般(ban)要求采用中頻(pin)或工(gong)頻(pin)電流,這樣(yang)就(jiu)可(ke)以(yi)滿足厚(hou)壁鋼(gang)管(guan)(guan)的熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)。因(yin)為頻(pin)率越低(di),其透人深度(du)就(jiu)越大。所以(yi),感應(ying)(ying)(ying)加(jia)熱(re)(re)熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)又可(ke)分(fen)為:高(gao)頻(pin)感應(ying)(ying)(ying)加(jia)熱(re)(re)熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)、中頻(pin)感應(ying)(ying)(ying)加(jia)熱(re)(re)熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)和工(gong)頻(pin)感應(ying)(ying)(ying)加(jia)熱(re)(re)熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li),分(fen)別(bie)適應(ying)(ying)(ying)于薄壁和厚(hou)壁管(guan)(guan)的熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)。
感應加(jia)熱(re)是(shi)一種在短時間內完成加(jia)熱(re)的(de)方法,它具有加(jia)熱(re)冷(leng)卻(que)變(bian)形小(xiao),設(she)備簡(jian)單小(xiao)型(xing)等優點,常用在大直徑不銹鋼(gang)及小(xiao)直徑、薄壁不銹鋼(gang)管(guan)的(de)固溶熱(re)處(chu)理工序(xu)上。圖(tu)7-3所示是(shi)大直徑不銹鋼(gang)焊(han)管(guan)熱(re)處(chu)理設(she)備的(de)示意(yi)圖(tu)。這(zhe)種設(she)備一般(ban)是(shi)焊(han)管(guan)機組的(de)在線設(she)備,并置(zhi)于焊(han)管(guan)機組的(de)出口處(chu)。