CN102766750A - 精密钢管高频感应连续退火工艺及其退火线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种精密钢管高频感应连续退火工艺及其退火线，包括钢管依次经过的放料装置、高频感应装置、保温管道、冷却管道、牵引装置以及收卷装置；所述的高频感应装置内设置有三组感应圈，每组感应圈的表面均包裹有石英管，所述的钢管间隔石英管放置在感应圈内圈。本发明采用了高频感应单元为热量提供来源，采用高频退火方式对钢管进行加热，不需要像接触式加热方式，就可以在金属物中直接产生高温；不但可以使金属物体整体加热，也可以选择性地对每个部位进行局部加热。

Description

精密钢管高频感应连续退火工艺及其退火线

技术领域

本发明涉及一种在线退火工艺及设备，尤其是一种采用高频感应方式对钢管进行加热达到退火温度的工艺技术及其退火线。

背景技术

精密钢管广泛采用连续对钢管短路加热，使钢管达到退火温度后，再随管道保温、冷却，达到连续退火目的；或采用井式炉、罩式炉退火。连续短路加热退火工艺，生产效率较低，加热电极与钢管接触，易发生电极接触不良，损坏钢管表面；生产繁琐，需频繁修磨电极，保证接触良好。井式炉或罩式炉退火，位于炉内不同位置的钢管因加热温度不同，造成钢管性能不均匀。此二种工艺能耗均较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提出一种精密钢管高频感应连续退火工艺及其退火线，不需要采用接触式加热方式就可以直接对工件整体加热。

本发明所采用的技术方案为：一种精密钢管高频感应连续退火工艺，包括以下步骤：

1）放料装置将钢管连续进给高频感应装置进行连续高频感应加热；

2）钢管在高频感应装置内经过三组感应圈的逐步加热至退火温度，退火温度为850～900℃，退火时间为5～6秒；

3）加热后的钢管进入保温管道，保温时间为10～12秒；

4）钢管进入冷却管道进行温度冷却；

5）钢管表面温度冷却降至100℃以内后由牵引装置送至收卷装置卷绕成盘状。

具体的说，本发明所述的退火工艺的走线速度为90～120m/min。

本发明所述的步骤2）中钢管经过3组感应圈的逐步加热方式为：钢管经过第一组感应圈表面温度高于初始温度即可；钢管经过第二组感应圈表面温度接近退火温度；钢管经过第三组感应圈表面温度达到退火温度，此时退火加热状态结束。

本发明所述的步骤2）中的感应圈通过石英管包裹后再将钢管包裹其中，采用石英管包裹的目的是因为石英管耐高温且透明，容易观察钢管的加热情况。

本发明的工作原理是：感应圈通过绕制之后，将钢管包裹其中，当感应器中通入一定频率的交变电流时，周围即产生交变磁场。交变磁场的电磁感应作用使工件内产生封闭的感应电流——涡流，工件表层高密度电流的电能转变为热能，使表层的温度升高，即实现表面加热。

同时，本发明还提供了一种精密钢管高频感应连续退火线，包括钢管依次经过的放料装置、高频感应装置、保温管道、冷却管道、牵引装置以及收卷装置；所述的高频感应装置内设置有三组感应圈，每组感应圈的表面均包裹有石英管，所述的钢管间隔石英管放置在感应圈内圈。

本发明所述的高频感应装置实际上是一个大功率的变频器，通过设备本身的电子装置，将50Hz普通工频交流电变为几十到数百赫兹的高频交流电，其主要有可控整流器、电子管震荡和控制电路三大部分组成，各部分之间电连接。当感应出的电流流经感应圈时，会在感应圈包裹的钢管表面产生感应电流，感应电流流经钢管表面后会发热，产生的热量足以加热钢管至退火温度。

本发明所述的钢管为邦迪管。

本发明的有益效果是：本发明采用了高频感应单元为热量提供来源，采用高频退火方式对钢管进行加热，不需要像接触式加热方式，就可以在金属物中直接产生高温；不但可以使金属物体整体加热，也可以选择性地对每个部位进行局部加热；是一种加热方式的革命，同样是电能加热，它却可以比电炉、电烘箱等节电百分之四十，而且对钢管表面质量与钢管整体力学性能的一致性有了较大的提升。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的退火线的简化示意图；

图中：1、放料装置；2、高频感应装置；3、保温管道；4、冷却管道；5、牵引装置；6、收卷装置。

具体实施方式

现在结合附图和优选实施例对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示的一种精密钢管高频感应连续退火线，包括钢管依次经过的放料装置1、高频感应装置2、保温管道3、冷却管道4、牵引装置5以及收卷装置6；高频感应装置2内设置有三组感应圈，每组感应圈的表面均包裹有石英管，钢管间隔石英管放置在感应圈内圈。

图中的箭头方向为钢管的行进方向。放料装置1主要放置待生产的物料，即邦迪管，为被动输料装置，本身不带有传动马达；高频感应退火采用电能生磁，磁能生热的原理，对钢管进行逐点加热。

钢管通过由石英管包裹的感应圈，通过三组感应圈隔着石英管对钢管进行逐步加热，加热后的钢管进入保温管道后，经短暂的保温后，进入冷却管道，待钢管出冷却管道时，表面温度降低至100℃以内后，进入牵引装置，最终被收卷装置卷绕成盘状。

传统的电阻式退火线走线速度为30m/min，而本发明的连续式高频感应退火线走线速度为90～120m/min，生产效率为电阻式退火线的3～4倍；

电阻式退火线每小时消耗电能为1.8kw，高频退火线每小时消耗电能为1.2kw，与电阻式退火线相比节约30％～40％能耗；

整个生产过程中，连续式高频感应退火线生产的物料不会出现表面花纹、沾染异物、凹坑能表面缺陷。

本发名的传动设备均为主动收料、被动放料，故传动系统稳定，无需对传动系统及加热系统频繁维护。

以上说明书中描述的只是本发明的具体实施方式，各种举例说明不对本发明的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体实施方式做修改或变形，而不背离发明的实质和范围。

Claims (7)

1.一种精密钢管高频感应连续退火工艺，其特征在于包括以下步骤：

1）放料装置将钢管连续进给高频感应装置进行连续高频感应加热；

2）钢管在高频感应装置内经过三组感应圈的逐步加热至退火温度，退火温度为850～900℃，退火时间为5～6秒；

3）加热后的钢管进入保温管道，保温时间为10～12秒；

4）钢管进入冷却管道进行温度冷却；

5）钢管表面温度冷却降至100℃以内后由牵引装置送至收卷装置卷绕成盘状。

2.如权利要求1所述的精密钢管高频感应连续退火工艺，其特征在于：所述的退火工艺的走线速度为90～120m/min。

3.如权利要求1所述的精密钢管高频感应连续退火工艺，其特征在于：所述的步骤2）中钢管经过3组感应圈的逐步加热方式为：钢管经过第一组感应圈表面温度高于初始温度即可；钢管经过第二组感应圈表面温度接近退火温度；钢管经过第三组感应圈表面温度达到退火温度，此时退火加热状态结束。

4.如权利要求1所述的精密钢管高频感应连续退火工艺，其特征在于：所述的步骤2）中的感应圈通过石英管包裹后再将钢管包裹其中，感应圈通交变电流产生交变磁场，交变磁场的电磁感应作用使钢管内产生封闭的感应电流，即涡流，钢管表层密度电流的电能转变为热能对钢管加热。

5.一种精密钢管高频感应连续退火线，其特征在于：包括钢管依次经过的放料装置、高频感应装置、保温管道、冷却管道、牵引装置以及收卷装置；所述的高频感应装置内设置有三组感应圈，每组感应圈的表面均包裹有石英管，所述的钢管间隔石英管放置在感应圈内圈。

6.如权利要求5所述的精密钢管高频感应连续退火线，其特征在于：所述的高频感应装置为将50Hz普通工频交流电变为几十到数百赫兹的高频交流电的大功率变频器，其包括可控整流器、电子管震荡以及控制电路三大部分，各部分之间电连接。

7.如权利要求5所述的精密钢管高频感应连续退火线，其特征在于：所述的钢管为邦迪管。

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