CN103256821A - 无缝钢管轧管机芯棒的预热方法 - Google Patents

无缝钢管轧管机芯棒的预热方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无缝钢管轧管机芯棒的预热方法，包括：将芯棒预热炉的热风系统和环形炉中放置的换热器连接，利用所述换热器回收环形炉废烟气中的热量，将加热后的热空气导入芯棒预热炉；调节所述芯棒预热炉的热风温度，将炉膛温度加热到设定温度；利用热空气对芯棒加热，当芯棒温度达到80-110℃时打开炉门将芯棒送出。本发明能够以热空气作为热源预热芯棒，具有良好的推广价值。

Description

无缝钢管轧管机芯棒的预热方法
技术领域
本发明涉及一种芯棒预热技术，具体说，涉及一种无缝钢管轧管机芯棒的预热方法。
背景技术
芯棒是无缝钢管轧管机重要的工艺工具之一。在芯棒投入使用之前，必须将其预热，其目的是为了在喷涂润滑剂工序中，使润滑剂能牢固地附着在芯棒表面上。现有技术中的芯棒预热方式基本上采用废烟气或电作为热源，废烟气有毒、不稳定，对芯棒有腐蚀作用；电预热具有费用高、加热温度不均匀等缺点。
而热空气作为热源预热具有无毒、稳定、无腐蚀、加热温度均匀等优点，因此，以热空气为热源预热芯棒，并具有最优预热效果的加热工艺，而且易于在工业生产中实现的芯棒预热技术一直是本领域亟待解决的问题。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提供一种无缝钢管轧管机芯棒的预热方法，能够以热空气作为热源预热芯棒，具有良好的推广价值。
为实现上述目的，本发明技术方案如下：
一种无缝钢管轧管机芯棒的预热方法，包括：
将芯棒预热炉的热风系统和环形炉中放置的换热器连接，利用所述换热器回收环形炉废烟气中的热量，将加热后的热空气导入芯棒预热炉；
调节所述芯棒预热炉的热风温度，将炉膛温度加热到设定温度；
利用热空气对芯棒加热，当芯棒温度达到80-110℃时打开炉门将芯棒送出。
进一步：将芯棒预热炉的热风系统和环形炉中所述换热器连接，利用所述换热器来回收环形炉废烟气中的热量，将所述换热器中加热的空气利用所述热风系统导入芯棒预热炉。
进一步：所述芯棒加热目标温度为100±10℃。
进一步：根据芯棒预热炉的炉内温度来调节所述热风系统中热风阀的开启度，确保芯棒预热炉炉温稳定，热空气温度为350-450℃。
进一步：所述芯棒直径为104.7mm～460.6mm，长度为12500mm～20000mm，工作段长度为全长的62.5%～94.9%；对所述芯棒的加热速率为0.12℃/s，当所述芯棒直径小于245.2mm时，预热时间时间大于25min；当所述芯棒直径不小于245.2mm时，预热时间大于35min。
进一步：芯棒预热炉中调节阀组的开启数量根据所述芯棒直径和工作段长度来确定。
进一步：所述调节阀组的开启数量为15-22组。
与现有技术相比，本发明技术效果包括：本发明以无毒、无腐蚀、压力稳定、温度可控、杂质较少的热空气作为热源预热无缝钢管轧管机芯棒，通过优化其预热工艺，使芯棒温度均匀，达到最佳的预热效果。本发明具有经济、高效、节能、环保的特点，具有良好的推广价值。
附图说明
图1是本发明中无缝钢管轧管机芯棒的预热方法的流程图。
具体实施方式
鉴于现有技术存在的问题，本发明提供了一种以热空气为热源，并具有高效、节能、环保的芯棒预热方法。热空气是通过无缝钢管生产工序中环形炉所产生的废烟气加热而形成的，是余热利用的有效途径。
下面参考优选实施例，对本发明技术方案作详细说明。
如图1所示，是本发明中无缝钢管轧管机芯棒的预热方法的流程图。
步骤11：改造无缝钢管生产工序中的芯棒预热工序，将芯棒预热炉的热源改为环形炉的换热器，将芯棒预热炉的热风系统和环形炉中换热器连接；
芯棒预热是无缝钢管生产的一道重要生产工序，芯棒预热炉的作用是把芯棒从常温加热到适合轧制的温度，芯棒经过芯棒预热炉的加热达到一定的温度（80-110℃）以后就可以对钢坯进行轧制，加热后的芯棒可以轧制出不同规格的无缝钢管。环形炉用于加热管坯，其特点是炉底呈环形，在炉底驱动装置的作用下承载管坯由入料端旋转至出料端，再由出料机从出料炉门将加热好的管坯取出。
本发明中，将芯棒预热炉所用热源改为无缝钢管生产工序中环形炉所产生的废烟气。在环形炉的烟道中增加了换热器，将芯棒预热炉的热风系统和环形炉中换热器连接，利用换热器来回收环形炉废烟气中的热量，将换热器中加热的空气利用热风系统导入芯棒预热炉。这种改造既实现环形炉的废热回收利用，又改变了芯棒预热炉的热源。
本优选实施例中，选用无缝钢管生产工序的三种机组，分别为Φ180机组、Φ159机组和Φ460机组，分别对上述三种机组的预热工序进行了改造。
步骤12：调节芯棒预热炉的热风温度，将炉膛温度加热到设定温度；
根据芯棒预热炉的炉内温度来调节热风系统的热风阀的开启度，确保芯棒预热炉炉温稳定，热空气温度为350-450℃。
送风系统的调节阀在芯棒预热炉两侧对称分布，两侧对称调节阀的开度相同；调节阀组（炉膛内同一位置上的两个调节阀为一个调节阀组）的开启数量根据不同机组所需芯棒直径和工作段长度来确定，一般是开启15-22组。热风系统中，热风阀开度为70-80﹪时，热气流平稳，芯棒预热均匀，热效率可达65-75﹪，加热效果最佳。
步骤13：利用热空气对芯棒加热，当芯棒温度达到80-110℃时打开炉门将芯棒送出。
预热的芯棒参数为：芯棒直径为104.7mm～460.6mm，芯棒全长为12500mm～20000mm，芯棒工作段长度为芯棒全长的62.5%～94.9%。
芯棒加热目标温度为100±10℃时，可使下一道涂润滑剂的效果达到最佳。
芯棒加热最大速率为0.12℃/s，为使芯棒温度均匀，达到较好的预热效果，当直径小于245.2mm时，预热时间不得小于25min；当直径不小于245.2mm时，预热时间不得小于35min。
将本发明应用在Φ180、Φ159、Φ460机组的三台芯棒预热炉上。Φ180机组芯棒预热的热源是由原来的电加热改为利用芯棒预热炉加热后的热空气，Φ460机组的热源由原来的烟气改为芯棒预热炉加热后的热空气，Φ159机组采用芯棒预热炉加热后的热空气。
不同芯棒热空气预热方式下采集的数据如表1所示，表中芯棒材料均为H13，表中芯棒温度为芯棒工作段从头端到尾端等距的4个点。
表1不同芯棒热空气预热实例采集的数据
Figure BDA00003247078500041
采集不同预热方式下（电预热、烟气预热、热空气预热）芯棒的数据如表2所示，表中芯棒材料均为H13，表中芯棒温度为芯棒工作段从头端到尾端等距的4个点。
表2不同预热方式下芯棒采集数据
Figure BDA00003247078500042
Figure BDA00003247078500051
通过比较表1和表2可以发现，以热空气为热源预热芯棒时，芯棒温度比较均匀，加热时间较短。由表1中的Φ159机组芯棒预热效果可以看出，当热风阀开度为73%时，芯棒表面温度比较均匀，预热时间较短。

Claims (7)

1.一种无缝钢管轧管机芯棒的预热方法，包括：
将芯棒预热炉的热风系统和环形炉中放置的换热器连接，利用所述换热器回收环形炉废烟气中的热量，将加热后的热空气导入芯棒预热炉；
调节所述芯棒预热炉的热风温度，将炉膛温度加热到设定温度；
利用热空气对芯棒加热，当芯棒温度达到80-110℃时打开炉门将芯棒送出。
2.如权利要求1所述的无缝钢管轧管机芯棒的预热方法，其特征在于：将芯棒预热炉的热风系统和环形炉中所述换热器连接，利用所述换热器来回收环形炉废烟气中的热量，将所述换热器中加热的空气利用所述热风系统导入芯棒预热炉。
3.如权利要求1所述的无缝钢管轧管机芯棒的预热方法，其特征在于：所述芯棒加热目标温度为100±10℃。
4.如权利要求1至3任一项所述的无缝钢管轧管机芯棒的预热方法，其特征在于：根据芯棒预热炉的炉内温度来调节所述热风系统中热风阀的开启度，确保芯棒预热炉炉温稳定，热空气温度为350-450℃。
5.如权利要求4所述的无缝钢管轧管机芯棒的预热方法，其特征在于：所述芯棒直径为104.7mm～460.6mm，长度为12500mm～20000mm，工作段长度为全长的62.5%～94.9%；对所述芯棒的加热速率为0.12℃/s，当所述芯棒直径小于245.2mm时，预热时间时间大于25min；当所述芯棒直径不小于245.2mm时，预热时间大于35min。
6.如权利要求5所述的无缝钢管轧管机芯棒的预热方法，其特征在于：芯棒预热炉中调节阀组的开启数量根据所述芯棒直径和工作段长度来确定。
7.如权利要求6所述的无缝钢管轧管机芯棒的预热方法，其特征在于：所述调节阀组的开启数量为15-22组。
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