不銹(xiu)鋼管熱處(chu)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(liao)加(jia)熱(re)退火爐
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)(chu)理爐的熱(re)(re)處(chu)(chu)理過程是,將(jiang)要熱(re)(re)處(chu)(chu)理的不銹鋼管(guan)放在(zai)熱(re)(re)處(chu)(chu)理小(xiao)車上,送入熱(re)(re)處(chu)(chu)理爐內(nei),關閉爐門通入燃料點火,經加(jia)熱(re)(re)、保溫、出爐及快(kuai)冷完成熱(re)(re)處(chu)(chu)理工序(xu)。
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。
連續(xu)退火(huo)爐(lu)(lu)具有爐(lu)(lu)子(zi)利(li)用率高,節約能(neng)源,熱(re)(re)處理(li)(li)效(xiao)果好,速度快,鋼(gang)(gang)管(guan)變形小(xiao)等優點。但(dan)爐(lu)(lu)子(zi)造價(jia)高,適宜大(da)(da)規模、連續(xu)性(xing)生產,但(dan)大(da)(da)口徑(jing)不(bu)銹鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)熱(re)(re)處理(li)(li)會受到爐(lu)(lu)體的(de)限制。非連續(xu)退火(huo)爐(lu)(lu)則屬于能(neng)耗高,熱(re)(re)處理(li)(li)效(xiao)率低(di),不(bu)銹鋼(gang)(gang)管(guan)易變形,但(dan)爐(lu)(lu)子(zi)造價(jia)低(di),適宜小(xiao)規模、間隙(xi)性(xing)生產,可以熱(re)(re)處理(li)(li)大(da)(da)管(guan)徑(jing)鋼(gang)(gang)管(guan)。燃料加熱(re)(re)爐(lu)(lu)的(de)熱(re)(re)利(li)用率為40%,相對來說是比(bi)較(jiao)低(di)的(de)。
2. 電加熱(re)退火爐(lu)
電加熱(re)(re)(re)爐(lu)(lu)也分為連(lian)續熱(re)(re)(re)處理(li)(li)爐(lu)(lu)和非(fei)(fei)連(lian)續熱(re)(re)(re)處理(li)(li)爐(lu)(lu)。通常連(lian)續退(tui)(tui)火(huo)爐(lu)(lu)的(de)爐(lu)(lu)室和爐(lu)(lu)室前后(hou)都裝(zhuang)有不銹鋼管(guan)輸送輥道(dao)。被(bei)熱(re)(re)(re)處理(li)(li)的(de)鋼管(guan)放(fang)在輥道(dao)上,借助(zhu)于爐(lu)(lu)底輥設(she)定(ding)的(de)轉(zhuan)動速度將(jiang)鋼管(guan)依次拖入(ru)連(lian)續退(tui)(tui)火(huo)爐(lu)(lu)子的(de)加熱(re)(re)(re)段、保溫段和冷(leng)卻段,完(wan)成熱(re)(re)(re)處理(li)(li)工序(xu)。非(fei)(fei)連(lian)續退(tui)(tui)火(huo)爐(lu)(lu)的(de)熱(re)(re)(re)處理(li)(li)過(guo)程是,將(jiang)要熱(re)(re)(re)處理(li)(li)的(de)鋼管(guan)放(fang)在熱(re)(re)(re)處理(li)(li)小車上,送入(ru)隧道(dao)式熱(re)(re)(re)處理(li)(li)爐(lu)(lu)內,關(guan)閉爐(lu)(lu)門通電,經加熱(re)(re)(re)、保溫、出爐(lu)(lu)及快冷(leng)完(wan)成熱(re)(re)(re)處理(li)(li)工序(xu)。
電加熱(re)(re)(re)熱(re)(re)(re)處(chu)理爐是采(cai)用(yong)電阻來加熱(re)(re)(re)的(de),熱(re)(re)(re)量的(de)傳(chuan)遞主(zhu)要(yao)靠輻射傳(chuan)遞。由于不需(xu)要(yao)燃料(liao),所以就不需(xu)要(yao)空氣,爐內氣氛不可調,這樣(yang)熱(re)(re)(re)處(chu)理過程形成的(de)氧化層不易(yi)被酸(suan)洗。電加熱(re)(re)(re)退火爐的(de)熱(re)(re)(re)利用(yong)率為70%,比燃料(liao)加熱(re)(re)(re)爐要(yao)高(gao)許多(duo)。
AST-FAGERSTA 熱處理(li)爐簡介:
該熱(re)處理爐(lu)為電(dian)阻加(jia)熱(re)連續(xu)熱(re)處理爐(lu),爐(lu)子由(you)下面四部分組成(cheng):
上料臺,輸(shu)送輥道,長20.4m;
加熱(re)爐,長16m;
冷(leng)卻段(duan),長2.8m;
鋼管輸出輥(gun)道及集(ji)料槽,長21.6m.
處理(li)鋼管規格尺(chi)寸:外徑≤273mm、壁(bi)厚≤15mm、長(chang)度2~12m.
最高(gao)爐(lu)溫:1200℃;
鋼管最高(gao)加熱(re)溫度:1150℃;
單位長度裝載容(rong)量:100kg/m;
裝料寬度:700mm;
爐內輥道間距:300mm;
生產(chan)能力:1600kg/h;
加(jia)(jia)熱爐由6組電阻來(lai)加(jia)(jia)熱,1~3組為加(jia)(jia)熱區,4~6組為保溫(wen)區;
電能利用率:0.7.
各段最高爐(lu)溫的(de)調整(zheng),參考(kao)表 7-1 。
AST-FAGERSTA 電(dian)加(jia)(jia)熱連續熱處(chu)理爐(lu)見圖 7-1 。電(dian)加(jia)(jia)熱連續處(chu)理有入口(kou)處(chu)鋼管存放架及輥道平(ping)臺、加(jia)(jia)熱爐(lu)、冷卻段、出口(kou)處(chu)輥道平(ping)臺及鋼管存放架組成。
3. 光亮退(tui)火爐
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鋼管酸洗工序,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.. 感應加(jia)熱熱處理
感(gan)應(ying)(ying)加熱熱處理(li)的(de)原(yuan)理(li)是:感(gan)應(ying)(ying)圈中(zhong)通過交變(bian)電流(liu)時,產(chan)(chan)生交變(bian)磁(ci)(ci)場(chang)(chang),使位于磁(ci)(ci)場(chang)(chang)內的(de)工件產(chan)(chan)生同一(yi)頻率的(de)感(gan)應(ying)(ying)電勢(shi),從而在工件中(zhong)產(chan)(chan)生的(de)渦流(liu)達到很大數值,伴隨發生的(de)磁(ci)(ci)滯(zhi)現象(xiang)也(ye)將(jiang)引起熱效應(ying)(ying)。以(yi)渦流(liu)為主的(de)熱效應(ying)(ying)將(jiang)工件加熱到很高溫度,可利(li)用其進行熱處理(li)。
渦流(liu)在工件中(zhong)(zhong)由表面(mian)向中(zhong)(zhong)心,呈現為指數規律地衰減,產生表面(mian)效應。電流(liu)頻(pin)率(lv)越高(gao)時,透入深(shen)度(du)越小,致使85%以(yi)上的熱(re)量集中(zhong)(zhong)在表面(mian)薄層內,這現象正適宜中(zhong)(zhong)空(kong)的鋼(gang)管(guan)熱(re)處理;反(fan)之,透入深(shen)度(du)越大。按所用電流(liu)頻(pin)率(lv)范圍,感應表面(mian)加熱(re)淬(cui)火可分為高(gao)頻(pin)(8kHz~250kHz),中(zhong)(zhong)頻(pin)(500Hz~8000Hz)和工頻(pin)等三(san)種。
感(gan)應加(jia)熱熱處理可用于(yu)焊管在(zai)線熱處理或線外熱處理。在(zai)線熱處(chu)理(li)(li)(li)一般要(yao)(yao)求采用高頻(pin)電(dian)流,被(bei)處(chu)理(li)(li)(li)的(de)鋼(gang)管(guan)(guan)壁(bi)厚(hou)較薄,以此(ci)使感應(ying)加熱(re)(re)(re)速(su)度(du),能(neng)夠(gou)滿(man)足焊管(guan)(guan)機組(zu)的(de)焊接速(su)度(du)。線外熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)(li)由于不受焊接速(su)度(du)限制,一般要(yao)(yao)求采用中頻(pin)或(huo)工頻(pin)電(dian)流,這樣就可以滿(man)足厚(hou)壁(bi)鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)(li)。因為頻(pin)率越(yue)低,其透人深度(du)就越(yue)大。所以,感應(ying)加熱(re)(re)(re)熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)(li)又可分(fen)為:高頻(pin)感應(ying)加熱(re)(re)(re)熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)(li)、中頻(pin)感應(ying)加熱(re)(re)(re)熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)(li)和工頻(pin)感應(ying)加熱(re)(re)(re)熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)(li),分(fen)別適應(ying)于薄壁(bi)和厚(hou)壁(bi)管(guan)(guan)的(de)熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)(li)。
感(gan)應(ying)加熱(re)是(shi)一種在(zai)短時間內完成加熱(re)的方法,它具(ju)有加熱(re)冷卻變形小(xiao)(xiao),設備簡(jian)單(dan)小(xiao)(xiao)型等優點,常用在(zai)大直(zhi)徑不(bu)銹鋼及小(xiao)(xiao)直(zhi)徑、薄壁(bi)不(bu)銹鋼管(guan)(guan)的固溶熱(re)處理工(gong)序上。圖(tu)7-3所示(shi)是(shi)大直(zhi)徑不(bu)銹鋼焊(han)管(guan)(guan)熱(re)處理設備的示(shi)意圖(tu)。這(zhe)種設備一般(ban)是(shi)焊(han)管(guan)(guan)機組的在(zai)線設備,并置于焊(han)管(guan)(guan)機組的出口處。