CN104673983B - 一种钢管退火热处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢管退火热处理系统，包括电炉和水池，电炉包括炉体和设置于炉体内部的电热装置，其特征在于，所述炉体由外表截面呈半圆形的左炉体和右炉体对接扣合得到，炉体扣合后呈两端封闭状态，炉体外设置有炉体开合控制装置，所述水池正对设置于炉体下方。本发明具有操作方便，快捷高效，能够缩短热处理转移时间，能够提高热处理效果的优点，保证了处理效果并提高了产品质量。

Description

一种钢管退火热处理系统

技术领域

本发明涉及一种钢管热处理设备，尤其涉及一种钢管退火热处理系统。

背景技术

在特殊钢管冷轧生产的过程中，需经常对轧过的管材进行退火处理，以消除冷轧时的冷硬应力,以便顺利地进行下一工序。退火处理时采用落地式电炉，先将管件放置在台车上，然后打开电炉门将台车推入电炉，然后在电炉里将管材加热至固溶所需的温度后，再将炉门打开拉出台车上的管材，然后采用行车将放在台车料架上的管材和料架一同吊起放入水池里冷却。

这种现有的方式，由于台车的行进速度太慢，出炉后起吊时又受到行车速度的影响，同时由于钢管是空心件，管壁较薄，散热较快，待钢管入水前钢管两端部分已经发黑远远地低于了固溶处理时所需的温度。造成以上的原因除了管材的壁厚是一个因素外，固溶时入水的速度太慢也是一个重要的因素。具体地说，从整个热处理过程来看，材料在达到固溶温度后，断电并开启退火炉的炉门。炉门开启后随即启动装料台车，让其从炉内退出；台车到达固溶入水位置后，行车放下吊钩起吊管材行至水池上方，最后缓缓放下。实际上在炉门一经开启时温度就会骤然下降，在台车向外行进时温度继续降低，走到固溶入水位置时，本来管壁尺寸就很小的管材两端已经明显发黑，中部温度也是明显降低。待行车将材料吊起放入水中时，部分钢管的入水温度已经是大大降低。(实际工艺要求是，到达固溶处理温度时需快速入水处理。)由于材料入水前的温度骤降，这在一定的程度上会影响钢管的最终质量。

故有必要重新研发一种针对类似钢管等散热较快的构件进行热处理，能够保证热处理效果，提高产品质量的技术。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种操作方便，快捷高效，能够缩短热处理转移时间，能够提高热处理效果，保证产品质量的钢管退火热处理系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种钢管退火热处理系统，包括电炉和水池，电炉包括炉体和设置于炉体内部的电热装置，其特征在于，所述炉体由外表截面呈半圆形的左炉体和右炉体对接扣合得到，炉体扣合后呈两端封闭状态，炉体外设置有炉体开合控制装置，所述水池正对设置于炉体下方；还包括送料装置，所述送料装置，包括铺设在地面且一端延伸至炉体下方并位于水池长度方向两侧的一对导轨，还包括靠滚轮配合设置在导轨上的送料小车。

这样，在退火热处理时，将待处理的钢管靠送料小车送料并放入到炉体内，靠炉体开合控制装置控制炉体关闭，然后加热到固溶温度，断电后靠炉体开合控制装置控制炉体打开，然后钢管能够立即掉入到下方的水池内进行冷却，快速地实现了固熔处理工艺，操作方便快捷高效，提高了热处理效率，保证了产品质量。

作为优化，所述炉体开合控制装置，包括从宽度方向上跨越设置于水池和炉体上方的多个支架，支架整体呈倒U形且沿炉体长度方向间隔排布，支架上端中部位置沿炉体长度方向设置有悬挂轴；开合控制装置还包括沿左炉体和右炉体各自的上端分别向相反方向的向外斜上方延伸形成的至少一对挂柄，每对挂柄交叉处可转动连接在悬挂轴上，每对挂柄上端之间设置有能够产生水平方向的推力和拉力的推拉施力机构。

这样，靠悬挂轴和支架悬挂支撑炉体的重量，然后靠两瓣炉体上端铰接的挂柄形成类似剪刀的结构，靠一个推拉施力机构即可方便快捷且省力地实现炉体的打开和关闭，操作非常灵活快捷可靠。

作为推拉施力机构的一种优化结构形式，所述推拉施力机构包括一根水平设置于每对挂柄上端之间的施力旋转轴，施力旋转轴两端设置有方向相反的螺纹并各自螺纹配合在一个匹配的螺母上，螺母可竖向转动地连接在对应的挂柄上端，推拉施力机构还包括固定设置在一个挂柄上的电机，电机和施力旋转轴相连并能够带动施力旋转轴旋转。具体地说，每对挂柄中，其中一个挂柄上端螺母上横向向外延伸固定设置一个电机支撑板，电机固定设置在电机支撑板上。这样结构简单且方便安装固定。

这样优化后，推拉施力机构使用时，电机带动施力旋转轴正转或反转，然后靠施力旋转轴两端的反向螺纹和对应的螺母配合作用，可以带动两个螺母同时往相对或相反的方向移动，这样即可带动两个挂柄移开或合拢，进而通过杠杆原理实现炉体的关闭和打开。本推力施力机构结构简单，方便操作控制，且由于是同时对两个挂柄对称地施加力，能够保证运动过程的平衡稳定。保证了炉体打开和关闭的稳定性。

作为优化，每对挂柄上的两个螺母各自水平设置在两个挂柄相对一侧的侧面。这样优化后，能够更好地保证施力旋转轴沿垂直方向对挂柄施力，避免产生其他方向的扭矩而影响操作稳定性。

作为优化，所述左炉体和右炉体内腔下端靠近对接处，各自设置有一列沿炉体轴向排布的旋转辊筒。旋转辊筒上侧表面为支承表面。

这样，设置的旋转辊筒使得炉体合拢并将待放入的装料筐（内置钢管）夹起时，装料筐下部两侧是先与旋转辊筒上侧内表面接触，然后炉体继续合拢使得靠旋转辊筒将装料筐向上抬起后暂停，然后先将下方安装装料筐的支撑装置移开后，再控制炉体继续合拢；这样使得炉体合拢过程中装料筐能够顺利快捷地被夹持到炉体内。同时装料时靠旋转辊筒形成的滚动摩擦将装料筐强制抬起，放料时靠旋转辊筒旋转将装料筐滑出，可以减缓装放料过程中的撞击和磨损，延长炉体下端对接处以及装料筐的使用寿命。同时设置的旋转辊筒使得炉体合拢后，装料筐被悬空支撑在旋转辊筒上，使得加热时装料筐的钢管能够受热更加均匀，提高热处理效果。另外更好的选择时，旋转辊筒通过炉体关闭时呈竖直状态的辊筒安装座安装在炉体内腔中。这样，炉体关闭后，装料筐的重力通过辊筒安装座呈竖直方向上作用在炉体上，尽量减少了重力在侧向上的分力，利于炉体保持为合拢关闭状态，保证加热过程的稳定性和可靠性。

作为优化，所述左炉体和右炉体内腔下端对接面上，至少一侧的对接面沿该侧炉体弧度方向向外延伸形成有插接块，另一侧对接面上对应插接块设置有匹配的插接槽。

这样，当炉体关闭合拢后，插接块插入到匹配的插接槽内，使其结合的整体性更好，装料筐竖直向下的重力作用到一侧的炉体上后，可以通过插接块再作用到另一侧炉体上，进而使得两个半炉体能够同时承受重力的作用，避免重力转化为侧向的张力，保证炉体关闭后的稳定性和可靠性。进一步地是，插接块端部为尖端或者弧形，更加方便插接块插入到插接槽内。

作为优化，所述送料装置中，送料小车上方中部设置有宽度方向整体呈三角形的支撑架，支撑架上端设置有宽度方向整体呈倒梯形的支撑座，支撑座上表面为弧形且贴合承载设置一个整体呈圆筒形的装料筐，装料筐轴向和水池长度方向一致且轴向长度小于炉体长度。

这样优化后，钢管置于装料筐内，然后靠送料小车沿导轨前行和后退，实现送料，非常方便快捷。同时送料小车上，设置的三角形支撑架，使得炉体在合拢过程中，能够先与装料筐接触将装料筐夹起，而避免和装料筐下方的支撑结构接触而导致无法装料。使得装料更加方便顺利。

更好的选择是，在导轨远离炉体一端的端部向上设置一个送料气缸，送料气缸的伸缩臂沿导轨方向和送料小车连接。这样，可以靠送料气缸实现送料小车的前行和后退，使其送料控制更加方便快捷。

作为优化，所述装料筐内部沿高度方向间隔排布设置有多层铺装架。

这样，钢管可以逐层铺装到铺装架上，方便钢管安装，同时使得加热过程中，钢管受热更加均匀，提高热处理效果。

作为优化，所述水池两侧还设置有枕木，所述导轨安装在枕木上。这样，能够提高导轨稳定性。

作为优化，所述炉体外层设置有钢板，内层设置有耐火纤维材料层。这样炉体结构可以更加轻巧，方便控制。

综上所述，本发明具有操作方便，快捷高效，能够缩短热处理转移时间，能够提高热处理效果的优点，保证了处理效果并提高了产品质量。

附图说明

图1为本发明钢管退火热处理系统的结构示意图。

图2为图1的侧视图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

实施例一：如图1-2所示，一种钢管退火热处理系统，包括电炉和水池1，电炉包括炉体和设置于炉体内部的电热装置，其中，所述炉体由外表截面呈半圆形的左炉体2和右炉体3对接扣合得到，炉体扣合后呈两端封闭状态，炉体外设置有炉体开合控制装置，所述水池1正对设置于炉体下方；还包括送料装置，所述送料装置，包括铺设在地面且一端延伸至炉体下方并位于水池1长度方向两侧的一对导轨15，还包括靠滚轮配合设置在导轨上的送料小车16。

这样，在退火热处理时，将待处理的钢管放入到炉体内，靠炉体开合控制装置控制炉体关闭，然后加热到固溶温度，断电后靠炉体开合控制装置控制炉体打开，然后钢管能够立即掉入到下方的水池内进行冷却，快速地实现了固熔处理工艺，操作方便快捷高效，提高了热处理效率，保证了产品质量。

其中，所述炉体开合控制装置，包括从宽度方向上跨越设置于水池1和炉体上方的多个支架4，支架4整体呈倒U形且沿炉体长度方向间隔排布，支架4上端中部位置沿炉体长度方向设置有悬挂轴5；开合控制装置还包括沿左炉体2和右炉体3各自的上端分别向相反方向的向外斜上方延伸形成的至少一对挂柄6，每对挂柄6交叉处可转动连接在悬挂轴5上，每对挂柄6上端之间设置有能够产生水平方向的推力和拉力的推拉施力机构。

这样，靠悬挂轴和支架悬挂支撑炉体的重量，然后靠两瓣炉体上端铰接的挂柄形成类似剪刀的结构，靠一个推拉施力机构即可方便快捷且省力地实现炉体的打开和关闭，操作非常灵活快捷可靠。

其中推拉施力机构采用以下的一种优化结构形式，所述推拉施力机构包括一根水平设置于每对挂柄6上端之间的施力旋转轴7，施力旋转轴7两端设置有方向相反的螺纹并各自螺纹配合在一个匹配的螺母8上，螺母8可竖向转动地连接在对应的挂柄上端，推拉施力机构还包括固定设置在一个挂柄上的电机9，电机9和施力旋转轴7相连并能够带动施力旋转轴7旋转。具体地说，每对挂柄6中，其中一个挂柄上端螺母上横向向外延伸固定设置一个电机支撑板10，电机9固定设置在电机支撑板10上。这样结构简单且方便安装固定。

这样，推拉施力机构使用时，电机带动施力旋转轴正转或反转，然后靠施力旋转轴两端的反向螺纹和对应的螺母配合作用，可以带动两个螺母同时往相对或相反的方向移动，这样即可带动两个挂柄移开或合拢，进而通过杠杆原理实现炉体的关闭和打开。本推力施力机构结构简单，方便操作控制，且由于是同时对两个挂柄对称地施加力，能够保证运动过程的平衡稳定。保证了炉体打开和关闭的稳定性。

其中，每对挂柄6上的两个螺母8各自水平设置在两个挂柄6相对一侧的侧面。这样，能够更好地保证施力旋转轴沿垂直方向对挂柄施力，避免产生其他方向的扭矩而影响操作稳定性。

其中，所述左炉体2和右炉体3内腔下端靠近对接处，各自设置有一列沿炉体轴向排布的旋转辊筒11。旋转辊筒11上侧表面为支承表面。

这样，设置的旋转辊筒使得炉体合拢并将待放入的装料筐（内置钢管）夹起时，装料筐下部两侧是先与旋转辊筒上侧内表面接触，然后炉体继续合拢使得靠旋转辊筒将装料筐向上抬起后暂停，然后先将下方安装装料筐的支撑装置移开后，再控制炉体继续合拢；这样使得炉体合拢过程中装料筐能够顺利快捷地被夹持到炉体内。同时装料时靠旋转辊筒形成的滚动摩擦将装料筐强制抬起，放料时靠旋转辊筒旋转将装料筐滑出，可以减缓装放料过程中的撞击和磨损，延长炉体下端对接处以及装料筐的使用寿命。同时设置的旋转辊筒使得炉体合拢后，装料筐被悬空支撑在旋转辊筒上，使得加热时装料筐的钢管能够受热更加均匀，提高热处理效果。另外更好的选择时，旋转辊筒通过炉体关闭时呈竖直状态的辊筒安装座安装在炉体内腔中。这样，炉体关闭后，装料筐的重力通过辊筒安装座呈竖直方向上作用在炉体上，尽量减少了重力在侧向上的分力，利于炉体保持为合拢关闭状态，保证加热过程的稳定性和可靠性。

其中，所述左炉体2和右炉体3内腔下端对接面上，至少一侧的对接面沿该侧炉体弧度方向向外延伸形成有插接块13，另一侧对接面上对应插接块13设置有匹配的插接槽14。

这样，当炉体关闭合拢后，插接块插入到匹配的插接槽内，使其结合的整体性更好，装料筐竖直向下的重力作用到一侧的炉体上后，可以通过插接块再作用到另一侧炉体上，进而使得两个半炉体能够同时承受重力的作用，避免重力转化为侧向的张力，保证炉体关闭后的稳定性和可靠性。进一步地是，插接块端部为尖端或者弧形，更加方便插接块插入到插接槽内。

其中，送料小车16上方中部设置有宽度方向整体呈三角形的支撑架17，支撑架17上端设置有宽度方向整体呈倒梯形的支撑座18，支撑座18上表面为弧形且贴合承载设置一个整体呈圆筒形的装料筐19，装料筐轴向和水池长度方向一致且轴向长度小于炉体长度。

这样，钢管置于装料筐内，然后靠送料小车沿导轨前行和后退，实现送料，非常方便快捷。同时送料小车上，设置的三角形支撑架，使得炉体在合拢过程中，能够先与装料筐接触将装料筐夹起，而避免和装料筐下方的支撑结构接触而导致无法装料。使得装料更加方便顺利。

更好的选择是，在导轨远离炉体一端的端部向上设置一个送料气缸，送料气缸的伸缩臂沿导轨方向和送料小车连接。这样，可以靠送料气缸实现送料小车的前行和后退，使其送料控制更加方便快捷。

其中，所述装料筐19内部沿高度方向间隔排布设置有多层铺装架20。

这样，钢管可以逐层铺装到铺装架上，方便钢管安装，同时使得加热过程中，钢管受热更加均匀，提高热处理效果。

其中，所述水池1两侧还设置有枕木21，所述导轨15安装在枕木21上。这样，能够提高导轨稳定性。

其中，所述炉体外层设置有钢板，内层设置有耐火纤维材料层。这样炉体结构可以更加轻巧，方便控制。

上述系统热处理时，炉体先处于打开状态，先将待处理的钢管装入到装料筐内，然后将送料小车沿导轨移动至炉体下方正对位置，通过炉体开合控制装置控制炉体合拢并将装料筐夹起于炉体内，然后控制送料小车退出炉体下方，然后控制炉体完全合拢关闭，通过电热装置对钢管加热至固熔温度；然后控制炉体打开使得装料筐连同其内的钢管直接掉入到水池内，冷却完毕后打捞出装料筐和钢管；处理完毕。故上述系统具有操作方便，快捷高效，能够缩短热处理转移时间，能够提高热处理效果的优点，保证了处理效果并提高了产品质量。

Claims (8)

1.一种钢管退火热处理系统，包括电炉和水池，电炉包括炉体和设置于炉体内部的电热装置，其特征在于，所述炉体由外表截面呈半圆形的左炉体和右炉体对接扣合得到，炉体扣合后呈两端封闭状态，炉体外设置有炉体开合控制装置，所述水池正对设置于炉体下方；还包括送料装置，所述送料装置，包括铺设在地面且一端延伸至炉体下方并位于水池长度方向两侧的一对导轨，还包括靠滚轮配合设置在导轨上的送料小车；

所述炉体开合控制装置，包括从宽度方向上跨越设置于水池和炉体上方的多个支架，支架整体呈倒U形且沿炉体长度方向间隔排布，支架上端中部位置沿炉体长度方向设置有悬挂轴；开合控制装置还包括沿左炉体和右炉体各自的上端分别向相反方向的向外斜上方延伸形成的至少一对挂柄，每对挂柄交叉处可转动连接在悬挂轴上，每对挂柄上端之间设置有能够产生水平方向的推力和拉力的推拉施力机构；

所述推拉施力机构包括一根水平设置于每对挂柄上端之间的施力旋转轴，施力旋转轴两端设置有方向相反的螺纹并各自螺纹配合在一个匹配的螺母上，螺母可竖向转动地连接在对应的挂柄上端，推拉施力机构还包括固定设置在一个挂柄上的电机，电机和施力旋转轴相连并能够带动施力旋转轴旋转。

2.如权利要求1所述的钢管退火热处理系统，其特征在于，每对挂柄上的两个螺母各自水平设置在两个挂柄相对一侧的侧面。

3.如权利要求1所述的钢管退火热处理系统，其特征在于，所述左炉体和右炉体内腔下端靠近对接处，各自设置有一列沿炉体轴向排布的旋转辊筒。

4.如权利要求1所述的钢管退火热处理系统，其特征在于，所述左炉体和右炉体内腔下端对接面上，至少一侧的对接面沿该侧炉体弧度方向向外延伸形成有插接块，另一侧对接面上对应插接块设置有匹配的插接槽。

5.一种钢管退火热处理系统，包括电炉和水池，电炉包括炉体和设置于炉体内部的电热装置，其特征在于，所述炉体由外表截面呈半圆形的左炉体和右炉体对接扣合得到，炉体扣合后呈两端封闭状态，炉体外设置有炉体开合控制装置，所述水池正对设置于炉体下方；还包括送料装置，所述送料装置，包括铺设在地面且一端延伸至炉体下方并位于水池长度方向两侧的一对导轨，还包括靠滚轮配合设置在导轨上的送料小车；

所述送料装置中，送料小车上方中部设置有宽度方向整体呈三角形的支撑架，支撑架上端设置有宽度方向整体呈倒梯形的支撑座，支撑座上表面为弧形且贴合承载设置一个整体呈圆筒形的装料筐，装料筐轴向和水池长度方向一致且轴向长度小于炉体长度。

6.如权利要求5所述的钢管退火热处理系统，其特征在于，所述装料筐内部沿高度方向间隔排布设置有多层铺装架。

7.如权利要求5所述的钢管退火热处理系统，其特征在于，所述水池两侧还设置有枕木，所述导轨安装在枕木上。

8.如权利要求5所述的钢管退火热处理系统，其特征在于，所述炉体外层设置有钢板，内层设置有耐火纤维材料层。