CN105431238B - 用于管的内部的除垢设备以及除垢工艺 - Google Patents

Abstract

管(1)的内部的除垢设备(100)包括支撑结构(9)、输送机(2)、喷枪(3)，带有可倾斜的伸展部的输送机(2)用于输送管(1)，以使管布置成处于相对于水平面的一定角度的倾斜位置，具有喷嘴(4)的喷枪(3)在管(1)内喷射流体以执行给内表面除垢的操作。喷枪(3)被在相对于水平面的倾斜位置固定至输送机(2)上方的滑动导向装置(7)，并且在通过向管内喷射水进行除垢操作期间，可在管(1)内轴向滑动。

Description

用于管的内部的除垢设备以及除垢工艺

技术领域

本发明涉及一种用于为管的内部区域除垢的设备以及使用该设备的除垢方法。

背景技术

旨在从管的内表面去除积垢的设备和工艺是现有技术中已知的。这种操作可以在浇铸站的下游、轧制机组(rolling train)的下游或加热炉的下游进行。除垢工艺通常包括使用来自沿管运行的喷枪的喷嘴的加压水。

管的除垢工艺的一些示例从各种文献是已知的。

US3581384包括借助于蒸汽或借助于加压水的射流为连续的铸造管的内部除垢。

JP56151106公开了一种借助于高压喷嘴为轧管的内部除垢的工艺，该高压喷嘴通过杆被连接到可移动托架。

JP58168404公开了一种工艺，该工艺还包括注入细小的固体润滑剂粉末并且使管绕其纵向轴线旋转。

JP1626323公开了一种除垢工艺，该工艺包括通过在与出口方向相反的方向上注入惰性气体为用钻孔机获得的管的内部除垢。

所有这些已知类型的方法包括将水注入水平布置的管内，以便除去积垢。

一旦来自喷嘴的加压水冲击管的内壁，其本身与积垢一起保持在该管的底部，并且这样导致的缺陷是：产生不可避免的热交换、管表面的过度冷却以及需要对其加热以便下一工艺操作。

因此，认为有必要提供一种用于为管的内部除垢的设备，该设备允许克服上述缺陷。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种用于为管的内表面除垢的方法，该方法避免了管的过度冷却。

本发明的另一个目的是提供一种为管的内表面除垢的设备，该设备需要有限的纵向空间，从而避免过度延长管的生产线。

本发明的再一个目的是提供一种用于为管的内表面除垢的方法，该方法允许保持管在线处理，从而避免横向位移和离线站。

本发明的再一个目的是提供一种用于为管的内表面除垢的方法，该方法还促进抗氧化剂流体在管的表面上沉积。

从阅读以下描述将变得更明显的这些目的和其他目的通过用于为管的内表面除垢的除垢设备而实现，该除垢设备包括支撑结构、输送机、输送机部分、喷枪、用于驱动喷枪的驱动装置以便在除垢操作期间使喷枪在管内在轴向方向上平移，输送机用于在平行于管的纵向轴线的方向上输送管，输送机部分是可倾斜的以布置在相对于水平面的第一预定倾斜位置，喷枪用于将流体喷射到管内以执行给内表面除垢的操作，该喷枪在预定倾斜位置被固定到输送机上方的滑动导向装置。

根据本发明的另一个方面，上述目的通过借助于上述设备执行的除垢工艺实现，并且该除垢工艺包括以下步骤：

a)借助于输送机将管输送到除垢设备，并且使其相对于水平面倾斜预定的角度，

b)使管绕其纵向轴线旋转，

c)将喷枪引入到管中，并且驱动高压水射流在管的内表面上，

d)在返回行程期间，将喷枪从管的内部取出，

e)通过降低可倾斜的输送机部分，使管定位在水平轴线上。

本发明的方法的优点是明显的，因为其通过提供除垢水和相关积垢的直接流出，避免了管的材料的过度冷却。

此外，向管内供给加压水的喷枪的布置不会促成延长管的生产线，因为当不进行除垢操作时，其被保持在管输送线之上，在其他已知的管生产系统中不被使用的空间内。

附图说明

借助于附图，根据通过非限制的实例的方式示出的除垢设备的优选的但不排他的实施方案的详细描述，本发明的另外的特征和优点将变得更明显，附图中：

图1是本发明的除垢设备的侧视图，

图2是本发明的处于不同于图1所示的操作位置的除垢设备的侧视图，

图3是沿着横向于图1中的除垢设备的管的纵向轴线的平面截取的剖视图，示出了处于第一操作位置的设备的细节，

图4是沿着横向于图1的除垢设备的管的纵向轴线的平面截取的剖视图，示出了与前一个相比处于不同操作位置的设备的细节。

附图中相同的参考数字表示相同的元件或部件。

具体实施方式

具体参考附图，一种用于为管的内表面除垢的设备，由参考数字100整体表示，该设备沿管的生产线布置，尤其布置在轧制机组的入口处，但不限于在这样的位置，因为设备适合于被定位在需要执行除垢操作的位置。

除垢设备100包括输送机2，仅部分示出，该输送机2在铸造和/或轧制操作期间沿Y方向(例如在箭头D的方向上)输送管1。除垢设备100还包括支撑结构9，该支撑结构9支撑布置在轧制线Y之上的滑动导向装置7，从而不干扰车间的其余部分，设置有水喷射喷嘴4的喷枪3悬挂在滑动导向装置7上。输送机2，在图1、图2、图3中所示的伸展部(stretch)中，是可倾斜的，其中一端被向上布置，从而使其在箭头R的方向上旋转，以将管1布置在相对于水平面的倾斜位置，该管1具有面向上的一端。在图中，管1的尾部部分被提升。借助于液压型或电动型的驱动装置10，或借助于等效类型的其他提升装置，有利地实现了倾斜。

可替代地，通过降低管1的端部或通过旋转管1的中间点，输送机2的伸展部还可以在除垢设备处倾斜。

喷枪3被固定在在滑动导向装置7上滑动的托架11上，并且例如借助于齿条和小齿轮类型的控制部驱动，该控制部控制着喷枪3沿着滑动导向装置7的轴向平移并可以在管1的整个长度上运行，以便给其整个内表面除垢。

本发明的变型中，喷嘴4可以有利地包括一组旋转的喷射器。

有利的是，除了除垢水射流之外，喷枪3还可以包括加压空气的一个或多个射流，以用之前喷射的水清洗管1的内部。

在加工工艺中，沿输送机2输送的管1到达其中除垢设备100布置在输送机2的伸展部处所处于的位置，该输送机2的伸展部是向上可倾斜的，这样允许旋转管同时使其与喷枪3的轴线对齐。

输送机2的伸展部的倾斜，以及相对于水平面成锐角倾斜的喷枪3的随后定位，可以在箭头D所指示的输送方向上或在相反的方向上执行。

根据管1的长度，其可以倾斜10°至90°，优选10°至45°的角度，尤其有利的是选择30°的角度，对应于图2所示的位置。

在提升操作期间，一旦管1定位在适当的角度处或已经定位在适当的角度处，其通过机动驱动辊5'、5"绕其轴线旋转，该机动驱动辊5'、5"仅布置在管1下方、在输送机2的可倾斜伸展部中。

在除垢设备的有利的变型(示于图3和图4中)中，除了驱动辊16'和16"之外，还包括空转辊6'、6"，驱动辊16'和16"和空转辊6'、6"分别布置在臂8'、8"上、在管1的上方和下方，以便使其保持在纵向位置，然而同时允许绕其轴线旋转。辊6'、6"、16'和16"的关闭和打开由千斤顶12控制。在图4中，辊6'、6"、16'和16"处于打开位置，因为它们不与管接触，管反而搁置在输送机2的成形辊13上。在图3中，辊6'、6"、16'和16"被示出处于关闭位置：驱动辊16'和16"提升管，使其与输送机2的成形辊13失去接触，从而可自由绕其轴线旋转而不在成形辊13上刮擦，同时辊6'和6"使管1保持在抵着驱动辊16'和16"的接触位置，从而确保精确的旋转。

为了防止管倾斜时向下滑动，提供了轴向止动系统，该止动系统包括轴线垂直于轧制方向定位的两个辊14'、14"，该两个辊14'、14"限定管在轴向方向上的止动和定位点，同时允许管绕其轴线旋转。所述辊14'、14"有利地被定位在垂直于管的轴线的轴线上。可替代地，辊14'、14"可以用低摩擦系数的相接面替换。

管1绕其纵向轴线的旋转允许获得除垢工艺中的均匀性。凭借管1的旋转，冷却沿着管1的内表面均匀地分布。

一旦管1已经定位成用于除垢的适当倾斜时，其绕其轴线旋转并且喷枪3被引入其中，喷射加压水的喷嘴4布置在喷枪3的端部。

图2中所示的位置是指管1相对于水平面的30°的最佳倾斜。该倾斜允许水和积垢从管容易的流出。

当喷嘴4到达管1的相对端时，它停止加压水的流出，并且开始从管1向后退出的行程，它可以有利地在管1的内表面上喷射具有或不具有抗氧化剂性能的润滑剂(例如硼砂)。

在可替代的变型中，喷枪3可以缩回并在第二步骤中重新插入到管中，以从顶部向下沉积抗氧化剂润滑剂。在这种情况下，润滑剂不附着壁并且沿着管1滑动，甚至可能在用于清洁管的空气射流的帮助下，最终有利地收集在专门用于此目的的容器内。

当喷嘴4被完全收缩且不再在管1内时，后者绕其轴线的旋转停止，并且管1返回到其沿着生产线行进(例如在箭头D的方向上恢复运动)的水平轴线。

根据本发明并借助于上述设备实施的除垢工艺包括以下步骤：

a.沿着输送机2输送管1，且当它到达除垢设备100时，它被居中且相对于水平面倾斜一定角度，该角度从10°至90°，优选从10°至45°，

b.借助于驱动辊设备5'、5"(或6'、6"、16'和16")，管1绕其纵向轴线旋转，

c.与喷嘴4成一体的喷枪3被引入到管1中，并驱动高压水射流以从内表面除去积垢，

d.在喷嘴4的返回行程中，或在适当设置的下一个行程中，将润滑剂和/或抗氧化剂物质(例如硼砂)可能地喷射在管的内表面上，

e.喷枪3已完全从管1的内部取出后，通过降低可倾斜的输送机的伸展部，管1重新定位在水平轴线上，

f.沿着输送机2朝向后续的工作位置输送管1。

凭借本发明的上述设备和工艺可以获得以下优点：

-除垢方法适于用在来自连续浇铸站或来自加热炉的管上，

-进行管的内表面的除垢操作，其中管具有较少的冷却，因为由于管的倾斜使水和积垢被迅速排出，

-该解决方案允许控制除垢区域的长度，以及因此控制生产线的长度，

-除垢步骤在轧制线上进行，并且这允许缩短生产时间，

-管的内表面可以在相同的除垢周期中涂有抗氧化剂物质，其中减少管的温度损失。

Claims (8)

1.一种用于为管(1)的内表面除垢的除垢设备(100)，包括支撑结构、输送机(2)、喷枪(3)、驱动装置，所述输送机用于在平行于所述管的纵向轴线的方向上输送所述管(1)，所述喷枪(3)用于在所述管(1)内喷射流体以执行给所述内表面除垢的操作，所述驱动装置用于驱动所述喷枪(3)以便使所述喷枪(3)在除垢操作期间在所述管(1)内在轴向方向上平移，其特征在于：所述输送机(2)的一部分是可倾斜的以布置在相对于水平面的预定倾斜位置，并且所述喷枪(3)被在所述预定倾斜位置处固定至所述输送机(2)上方的滑动导向装置。

2.根据权利要求1所述的除垢设备，其中设置有旋转装置用于当所述管处于倾斜位置时使所述管绕其纵向轴线旋转。

3.根据权利要求2所述的除垢设备，其中用于旋转所述管(1)的所述旋转装置包括驱动辊(5'、5"、16'、16")。

4.根据权利要求3所述的除垢设备，其中所述喷枪(3)具有喷射装置，所述喷射装置用于在所述管(1)内喷射润滑剂和/或抗氧化剂物质。

5.根据权利要求4所述的除垢设备，其中设置有空转辊(6'、6")用于当所述管抵着所述驱动辊(16'、16")绕其纵向轴线旋转时保持所述管。

6.根据权利要求5所述的除垢设备，其中设置有辊(14'、14")用于当所述管处于倾斜位置时使所述管(1)保持在位于所述输送机(2)的所述一部分上的预定的轴向位置。

7.一种借助于权利要求1所述的除垢设备执行的除垢工艺，所述除垢工艺包括以下步骤：

a)借助于所述输送机(2)将所述管(1)输送到所述除垢设备(100)，并且将所述管相对于水平面倾斜预定的角度，

b)使所述管(1)绕其纵向轴线旋转，

c)将所述喷枪(3)引入到所述管(1)中，并且驱动高压水射流在所述管(1)的所述内表面上，

d)在返回行程期间，将所述喷枪(3)从所述管(1)的内部取出，

e)通过降低可倾斜的输送机部分，使所述管定位在水平轴线上。

8.根据权利要求7所述的工艺，其中在所述返回行程期间或在下一行程期间，将润滑剂和/或抗氧化剂物质喷射到所述管(1)的所述内表面上。