專利名稱：不銹鋼管在線固熔熱處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種不銹鋼管在線固熔熱處理裝置。
背景技術(shù)：
一般用于裝飾的直縫焊接不銹鋼管是不用進(jìn)行固熔熱處理，只需用軋機(jī)將不銹鋼帶軋制成管狀，經(jīng)氬弧氣體保護(hù)焊將鋼管的邊緣焊接在一起，然后通過定徑軋輥精軋到規(guī)定的外形尺寸。而工業(yè)上所使用的不銹鋼管，往往需要有一定的延伸率等特定要求，所以根據(jù)工藝需作固熔熱處理。如用于汽輪發(fā)電機(jī)凝汽器換熱用的不銹鋼管等。
目前，不銹鋼管固熔熱處理大致采用兩種方式，一種是采用離線處理，即生產(chǎn)出的不銹鋼管逐根用電阻爐加熱。因?yàn)殡娮锠t主要是靠熱輻射對(duì)鋼管加熱，所以用這種方式加熱效率低、能耗大，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，而且還占用一定的作業(yè)場(chǎng)地。另一種是采用在線電阻爐加熱方式，即電阻爐安裝在鋼管焊接成型機(jī)的出口，鋼管是連續(xù)通過電阻爐被加熱，顯然這種結(jié)構(gòu)形式比前面的有所改進(jìn)，但同樣存在能耗大，效率低的問題。而且在鋼管的移動(dòng)速度變化時(shí)，電阻爐要用較長(zhǎng)的調(diào)整時(shí)間才能使鋼管達(dá)到規(guī)定的溫度，這對(duì)鋼管固熔熱處理質(zhì)量有較大的影響。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服以上所述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型提供一種不銹鋼在線固熔熱處理裝置，該裝置能耗較小，效率較高，且制得的不銹鋼管固熔熱處理質(zhì)量較好。
本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案是一種不銹鋼管在線固熔熱處理裝置，包括加熱部分和冷卻部分；加熱部分由高頻感應(yīng)加熱電源、與高頻感應(yīng)加熱電源電聯(lián)接的感應(yīng)加熱線圈、將感應(yīng)加熱線圈套在其內(nèi)的保溫罩及紅外線測(cè)溫傳感器組成；保溫罩上設(shè)有紅外線測(cè)溫傳感器檢測(cè)孔，兩端設(shè)有鋼管進(jìn)口和出口；紅外線測(cè)溫傳感器的探頭設(shè)在保溫罩的紅外線測(cè)溫傳感器檢測(cè)孔處，通過檢測(cè)孔監(jiān)控鋼管的加熱溫度，輸出端與高頻感應(yīng)加熱電源的調(diào)節(jié)器輸入端聯(lián)接；冷卻部分為冷卻水槽，設(shè)在保溫罩的鋼管出口處，冷卻水槽設(shè)有鋼管進(jìn)口和出口。
上述感應(yīng)加熱線圈內(nèi)和保溫罩內(nèi)分別設(shè)有不銹鋼管內(nèi)壁氣體保護(hù)輸氣管和不銹鋼管外壁氣體保護(hù)輸氣管。
本實(shí)用新型由于采用上述結(jié)構(gòu)，通過高頻磁場(chǎng)在鋼管上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而產(chǎn)生渦流，由于金屬材料具有電阻，渦流流經(jīng)電阻所產(chǎn)生的熱量能使金屬材料快速加熱到所需的溫度。由于是直接加熱，效率很高，一般可到90％以上。本實(shí)用新型能耗較小，制得的不銹鋼管固熔熱處理質(zhì)量好。與電阻爐加熱相比有如下優(yōu)點(diǎn)1、加熱效率高，能耗小。2、加熱速度快，被加熱材料表面氧化少。3、溫度容易控制，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。4、省工省時(shí)，生產(chǎn)效率高，作業(yè)占地少。5、作業(yè)環(huán)境好，幾乎沒有熱、灰塵和噪音污染。


附圖為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參見附圖，本實(shí)用新型包括高頻感應(yīng)加熱電源3、與高頻感應(yīng)加熱電源3電聯(lián)接的感應(yīng)加熱線圈10、將感應(yīng)加熱線圈10套在其內(nèi)的保溫罩7、紅外線測(cè)溫傳感器4及冷卻水槽12，保溫罩7上設(shè)有紅外線測(cè)溫傳感器檢測(cè)孔6，保溫罩7兩端設(shè)有鋼管進(jìn)口和出口，紅外線測(cè)溫傳感器4的探頭5設(shè)在保溫罩7外且位于紅外線測(cè)溫傳感器檢測(cè)孔6附近，通過檢測(cè)孔6監(jiān)控鋼管的加熱溫度，輸出端與高頻感應(yīng)加熱電源3的調(diào)節(jié)器輸入端聯(lián)接；冷卻水槽12設(shè)在保溫罩7的鋼管出口處，冷卻水槽12設(shè)有鋼管進(jìn)口和出口。高頻感應(yīng)加熱電源3可采用市售產(chǎn)品如額定功率40KW，工作頻率25-30KHz的高頻感應(yīng)加熱電源。
鋼管固熔熱處理過程感應(yīng)加熱線圈10安裝在不銹鋼管1焊接成型機(jī)的出口軸線上，連續(xù)生產(chǎn)的鋼管1經(jīng)軋輥2通過高頻感應(yīng)加熱線圈10，線圈約有30-35匝左右，長(zhǎng)約300-350mm。采用這種結(jié)構(gòu)形式的感應(yīng)加熱線圈10有三個(gè)目的，1、是為了加大線圈10與鋼管1的電磁偶合，提高能量傳輸效率。2、是為了使鋼管1加熱比較均勻。根據(jù)螺線管磁場(chǎng)強(qiáng)度分布，線圈10中部的磁場(chǎng)最強(qiáng)，兩端較弱。鋼管1是以每秒50-80mm的速度通過感應(yīng)加熱線圈10，剛進(jìn)入線圈10，由于磁場(chǎng)較弱，鋼管1被預(yù)熱，隨著向線圈10中部移動(dòng)，鋼管1是逐漸被加熱的，根據(jù)感應(yīng)加熱的集膚效應(yīng)，加熱物體表面感應(yīng)的渦流最強(qiáng)，所獲得的熱量最大，若鋼管1逐漸加熱，可以通過熱傳導(dǎo)使鋼管1內(nèi)部與表面溫度比較均勻。當(dāng)鋼管1移動(dòng)到線圈10中部，磁場(chǎng)最強(qiáng)，所感應(yīng)的渦流將鋼管1加熱到接近920-1150℃左右(根據(jù)不同牌號(hào)材料確定固熔溫度)。3、為使所有的碳化物全部溶解于奧氏體，被加熱的鋼管1要有一定的保溫時(shí)間。在鋼管1離開線圈10中部向尾部移動(dòng)時(shí)被繼續(xù)加熱升溫，隨著高頻磁場(chǎng)強(qiáng)度逐漸減弱，鋼管1的溫度上升趨于平緩，被加熱的鋼管1進(jìn)入保溫階段。由于感應(yīng)加熱過程在具有氣體保護(hù)的保溫罩7內(nèi)進(jìn)行，鋼管1離開感應(yīng)加熱線圈10后仍將繼續(xù)保溫一段時(shí)間。在感應(yīng)加熱線圈10尾部出口裝有紅外線測(cè)溫傳感器4，用于檢測(cè)鋼管1的加熱溫度。其輸出信號(hào)與感應(yīng)加熱電源3的給定溫度進(jìn)行比較，控制感應(yīng)加熱功率輸出，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)溫度控制。感應(yīng)加熱線圈10被罩在一個(gè)耐火材料做的圓筒7內(nèi)，兩端有孔，不銹鋼管1從孔中通過，圓筒徑向外壁設(shè)有兩個(gè)孔，一個(gè)用于操作人員觀察，另一個(gè)是紅外線測(cè)溫傳感器檢測(cè)孔。為防止鋼管在加熱時(shí)被氧化，上述感應(yīng)加熱線圈10內(nèi)和保溫罩7內(nèi)分別設(shè)有不銹鋼管內(nèi)壁氣體保護(hù)輸氣管8、9和不銹鋼管外壁氣體保護(hù)輸氣管11，保護(hù)氣體通過氣體保護(hù)輸氣管8、9和11分別充滿不銹鋼管1內(nèi)和保溫罩7內(nèi)，以使不銹鋼管1內(nèi)外壁都有氣體保護(hù)。不銹鋼管內(nèi)壁氣體保護(hù)輸氣管8、9是用一根細(xì)銅管8通氬氣，銅管端部連接了一根長(zhǎng)400mm管壁布有通氣小孔的耐溫陶瓷管9。整個(gè)通氣管道8、9套在不銹鋼管1內(nèi)安放到感應(yīng)加熱線圈10出口位置實(shí)現(xiàn)氣體保護(hù)。安放在感應(yīng)加熱線圈10內(nèi)的通氣管9采用非金屬耐溫材料，才不至因高頻感應(yīng)或鋼管1的高溫造成損壞。鋼管1移動(dòng)出氣體保護(hù)裝置后進(jìn)入冷卻水槽12進(jìn)行水淬快冷，迅速降到370℃以下，以防止產(chǎn)生有害的碳化物沉淀。至此鋼管1固熔熱處理完成，進(jìn)入定徑軋輥13精軋到規(guī)定的外形尺寸。
權(quán)利要求1.一種不銹鋼管在線固熔熱處理裝置，包括加熱部分和冷卻部分，其特征是加熱部分由高頻感應(yīng)加熱電源、與高頻感應(yīng)加熱電源電聯(lián)接的感應(yīng)加熱線圈、將感應(yīng)加熱線圈套在其內(nèi)的保溫罩及紅外線測(cè)溫傳感器組成；保溫罩上設(shè)有紅外線測(cè)溫傳感器檢測(cè)孔，兩端設(shè)有鋼管進(jìn)口和出口；紅外線測(cè)溫傳感器的探頭設(shè)在保溫罩的紅外線測(cè)溫傳感器檢測(cè)孔處，輸出端與高頻感應(yīng)加熱電源的調(diào)節(jié)器輸入端聯(lián)接；冷卻部分為冷卻水槽，設(shè)在保溫罩的鋼管出口處，冷卻水槽設(shè)有鋼管進(jìn)口和出口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是感應(yīng)加熱線圈內(nèi)和保溫罩內(nèi)分別設(shè)有不銹鋼管內(nèi)壁氣體保護(hù)輸氣管和不銹鋼管外壁氣體保護(hù)輸氣管。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種不銹鋼管在線固熔熱處理裝置，包括加熱部分和冷卻部分；加熱部分由高頻感應(yīng)加熱電源、與高頻感應(yīng)加熱電源電聯(lián)接的感應(yīng)加熱線圈、將感應(yīng)加熱線圈套在其內(nèi)的保溫罩及紅外線測(cè)溫傳感器組成，保溫罩兩端設(shè)有鋼管進(jìn)口和出口，紅外線測(cè)溫傳感器的探頭設(shè)在保溫罩外，輸出端與高頻感應(yīng)加熱電源的調(diào)節(jié)器輸入端聯(lián)接；冷卻部分為冷卻水槽，設(shè)在保溫罩的鋼管出口處，冷卻水槽設(shè)有鋼管進(jìn)口和出口。本實(shí)用新型由于采用上述結(jié)構(gòu)，與電阻爐加熱相比有如下優(yōu)點(diǎn)1.加熱效率高，能耗小。2.加熱速度快，被加熱材料表面氧化少。3.溫度容易控制，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。4.省工省時(shí)，生產(chǎn)效率高，作業(yè)占地少。5.作業(yè)環(huán)境好，幾乎沒有熱、灰塵和噪音污染。
文檔編號(hào)C21D9/08GK2692160SQ20032011542
公開日2005年4月13日 申請(qǐng)日期2003年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月10日
發(fā)明者吳德應(yīng), 王雁翔 申請(qǐng)人:吳德應(yīng), 王雁翔