CN103710512B - 钢管退火设备及其退火工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种钢管退火设备及其退火工艺，其工艺流程：A、钢管经过对齐装置输送至上料辊台、并以16-27m/h的速度被传送；B、钢管经入口密封箱进入热处理炉进行封闭热处理，钢管在热处理炉内继续以16-27m/h的速度前行，钢管并依次经过热处理炉内的第一、第二、第三、第四加温区和保温区，其中，第一、第二、第三和第四加温区的加热温度依次递增，封闭热处理过程中热处理炉内充入保护气体；C、钢管从热处理炉出来进入采用循环冷却水进行冷却的冷却箱实行缓慢冷却；D、从冷却箱出来后，经出口密封箱进入至集料区完成整个过程。此工艺可消除焊管后材料的内应力，钢管硬度均匀，抗拉强度和延伸率提高，屈服强度降低更有韧性。

Description

钢管退火设备及其退火工艺
技术领域
本发明涉及钢管退火技术领域，尤其是一种钢管退火设备及其退火工艺。
背景技术
目前的钢管退火工艺对焊管后材料的内应力消除较小，使得钢管整体硬度不均，钢管材料抗拉强度为490-495Mpa，屈服强度为360-365Mpa，延伸率为33-34%，母材硬度为HRB80-82，焊缝硬度为HRB99-100，钢管的抗拉强度和延伸率较低，导致钢管容易破裂。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，而提供一种结构简单、合理的钢管退火设备，以及能够消除焊管后材料的内应力，使得钢管整体硬度相当，提高了材料的抗拉强度和延伸率，屈服强度降低更有韧性的钢管退火工艺。
本发明的目的是这样实现的：
一种钢管退火设备，包括热处理炉和冷却箱，热处理炉设有进料口和出料口，冷却箱接驳在出料口外，其特征是，所述热处理炉设有保护气体充注口，热处理炉内部从进料口至出料口方向依次设有第一加温区、第二加温区、第三加温区、第四加温区和保温区，第一加温区、第二加温区、第三加温区和第四加温区分别设有第一加热装置、第二加热装置、第三加热装置和第四加热装置，第一加热装置、第二加热装置、第三加热装置和第四加热装置的工作温度依次递增。
所述热处理炉的进料口外设有入口密封箱，入口密封箱后端与热处理炉的进料口接驳，入口密封箱前端设有第一密封门，所述进料口和出料口分别设有第二密封门和第三密封门。
所述冷却箱后端接驳有出口密封箱，出口密封箱的前后两端分别设有第四密封门和第五密封门。
所述入口密封箱内底部、热处理炉内底部、冷却箱内底部和出口密封箱内底部均设有传动滚轴。
本发明的目的还可以采用以下技术措施解决：
作为更具体的方案，所述冷却箱内设有冷却水管，冷却水管的进水口和出水口分别设有温度传感器。
所述入口密封箱前端还依次设有上料辊台和对齐装置。
所述出口密封箱后端设有集料区。
所述入口密封箱、热处理炉、冷却箱和出口密封箱的长度均大于钢管长度。
一种钢管退火工艺，其特征是，包括以下工艺流程：
A、钢管经过对齐装置输送至上料辊台、并以16-27m/h的速度被传送；
B、钢管经入口密封箱进入热处理炉进行封闭热处理，钢管在热处理炉内继续以16-27m/h的速度前行，钢管并依次经过热处理炉内的第一加温区、第二加温区、第三加温区、第四加温区和保温区，其中，第一加温区、第二加温区、第三加温区和第四加温区的加热温度依次递增，封闭热处理过程中热处理炉内充入保护气体；
C、钢管从热处理炉出来进入采用循环冷却水进行冷却的冷却箱实行缓慢冷却；
D、从冷却箱出来后，经出口密封箱进入至集料区完成整个过程。
所述B流程中第一加温区的加热温度为710℃-725℃、第二加温区的加热温度为810℃-825℃、第三加温区的加热温度为815℃-830℃、第四加温区的加热温度为820℃-835℃。
所述C流程中冷却箱的进水口水温和出水口水温的温差控制在12℃-18℃之间。
作为更佳的退火工艺，所述B流程中第一加温区的加热温度为715℃-720℃、第二加温区的加热温度为815℃-820℃、第三加温区的加热温度为820℃-825℃、第四加温区的加热温度为825℃-830℃。
所述C流程中冷却箱的进水口水温和出水口水温的温差控制在15℃。
本发明的有益效果如下：
（1）此款钢管退火设备可以为钢管提供封闭的退火环境，同时，可以与钢管生产线的上料辊台、对齐装置、收集区等接驳，从而实现钢管从加工到退火工艺处理都可以在一条生产线上完成，大大提高生产效率；
（2）冷却箱采用冷却水管循环冷却水进行冷却，通过进、出水口的温度传感器获取进、出水口的温度信息，然后反馈至控制器，对水温进行控制，可以实现缓慢降温或快速降温等；
（3）入口密封箱内底部、热处理炉内底部、冷却箱内底部和出口密封箱内底部均设有传动滚轴，传动滚轴的转动速度可以控制，通过控制其速度，即实现退火时间的控制；
（4）此钢管退火工艺可消除焊管后材料的内应力，使得钢管整体硬度相当，提高了材料的抗拉强度和延伸率，屈服强度降低更有韧性；
（5）未经本钢管退火工艺处理过的钢管材料抗拉强度为490-495Mpa，屈服强度为360-365Mpa，延伸率为33-34%，母材硬度为HRB80-82，焊缝硬度为HRB99-100；经本钢管退火工艺处理过的钢管材料抗拉强度为510-515Mpa，屈服强度为340-345Mpa，延伸率为35-36%，母材硬度为HRB78-80，焊缝硬度为84-85。
附图说明
图1为本发明一实施例结构示意图。
图2为本发明工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
如图1所示，一种钢管退火设备，包括热处理炉2和冷却箱4，热处理炉2设有进料口261和出料口281，冷却箱4接驳在出料口281外，其特征是，所述热处理炉2设有保护气体充注口27，热处理炉2内部从进料口261至出料口281方向依次设有第一加温区21、第二加温区22、第三加温区23、第四加温区24和保温区25，第一加温区21、第二加温区22、第三加温区23和第四加温区24分别设有第一加热装置7、第二加热装置8、第三加热装置9和第四加热装置10，第一加热装置7、第二加热装置8、第三加热装置9和第四加热装置10的工作温度依次递增；所述热处理炉2的进料口261外设有入口密封箱1，入口密封箱1后端与热处理炉2的进料口261接驳，入口密封箱1前端设有第一密封门11，所述进料口261和出料口281分别设有第二密封门26和第三密封门28；所述冷却箱4后端接驳有出口密封箱5，出口密封箱5的前后两端分别设有第四密封门51和第五密封门52；所述入口密封箱1内底部、热处理炉2内底部、冷却箱4内底部和出口密封箱5内底部均设有传动滚轴3。
所述冷却箱4内设有冷却水管6，冷却水管6的进水口61和出水口62分别设有温度传感器。
所述入口密封箱1前端还依次设有上料辊台和对齐装置。
所述出口密封箱5后端设有集料区。
所述入口密封箱1、热处理炉2、冷却箱4和出口密封箱5的长度均大于钢管20长度。
上述钢管退火设备在退火处理过程中，保护气体沿图1中A箭头从保护气体充注口27进入热处理炉2内；冷却用水从图1中B箭头进入冷却水管6内，与钢管20热交换后从图1中C箭头流出；钢管20的传送方向见图1中D箭头所示。
结合图2所示，一种钢管退火工艺，包括以下工艺流程：
A、钢管20经过对齐装置输送至上料辊台、并以16-27m/h的速度被传送；
B、钢管20经入口密封箱1进入热处理炉2进行封闭热处理，钢管在热处理炉2内继续以16-27m/h的速度前行，钢管并依次经过热处理炉2内的第一加温区21、第二加温区22、第三加温区23、第四加温区24和保温区25，其中，第一加温区21、第二加温区22、第三加温区23和第四加温区24的加热温度依次递增，封闭热处理过程中热处理炉2内充入保护气体；
C、钢管从热处理炉2出来进入采用循环冷却水进行冷却的冷却箱4实行缓慢冷却；
D、从冷却箱4出来后，经出口密封箱5进入至集料区完成整个过程。
所述B流程中第一加温区21的加热温度为710℃-725℃、第二加温区的加热温度为810℃-825℃、第三加温区的加热温度为815℃-830℃、第四加温区的加热温度为820℃-835℃。
所述C流程中冷却箱4的进水口61水温和出水口62水温的温差控制在12℃-18℃之间。
为了减少热处理炉2中保护气体的流失，钢管20先进入到进口密封箱1，待钢管20进口密封箱1的第一密封门11关闭后再打开热处理炉2的进料口261的第二密封门21，待钢管20完全进入到热处理炉2时，第二密封门21关闭。当钢管20热处理完毕后，在确保出口密封箱5关闭的状态下打开出料口281的第三密封门28，待钢管20完全进入冷却箱4后，第三密封门28关闭。
作为更佳的退火工艺，所述A流程中钢管20传送速度为20-22m/h。
所述B流程中第一加温区21的加热温度为715℃-720℃、第二加温区的加热温度为815℃-820℃、第三加温区的加热温度为820℃-825℃、第四加温区的加热温度为825℃-830℃。
所述C流程中冷却箱4的进水口61水温和出水口62水温的温差控制在15℃。

Claims (4)

1.一种钢管退火设备，包括热处理炉（2）和冷却箱（4），热处理炉（2）设有进料口（261）和出料口（281），冷却箱（4）接驳在出料口（281）外，其特征是，所述热处理炉（2）设有保护气体充注口（27），热处理炉（2）内部从进料口（261）至出料口（281）方向依次设有第一加温区（21）、第二加温区（22）、第三加温区（23）、第四加温区（24）和保温区（25），第一加温区（21）、第二加温区（22）、第三加温区（23）和第四加温区（24）分别设有第一加热装置（7）、第二加热装置（8）、第三加热装置（9）和第四加热装置（10），第一加热装置（7）、第二加热装置（8）、第三加热装置（9）和第四加热装置（10）的工作温度依次递增；
所述热处理炉（2）的进料口（261）外设有入口密封箱（1），入口密封箱（1）后端与热处理炉（2）的进料口（261）接驳，入口密封箱（1）前端设有第一密封门（11），所述进料口（261）和出料口（281）分别设有第二密封门（26）和第三密封门（28）；
所述冷却箱（4）后端接驳有出口密封箱（5），出口密封箱（5）的前后两端分别设有第四密封门（51）和第五密封门（52）；
所述入口密封箱（1）内底部、热处理炉（2）内底部、冷却箱（4）内底部和出口密封箱（5）内底部均设有传动滚轴（3）；
所述冷却箱（4）内设有冷却水管（6），冷却水管（6）的进水口（61）和出水口（62）分别设有温度传感器。
2.根据权利要求1所述钢管退火设备，其特征是，所述入口密封箱（1）前端还依次设有上料辊台和对齐装置。
3.根据权利要求1所述钢管退火设备，其特征是，所述出口密封箱（5）后端设有集料区。
4.根据权利要求1所述钢管退火设备，其特征是，所述入口密封箱（1）、热处理炉（2）、冷却箱（4）和出口密封箱（5）的长度均大于钢管（20）长度。
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