CN107502914A - 一种超长钢管连续封闭表面处理的装置及其处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种超长钢管连续封闭表面处理的装置及其处理方法，所述一种用于超长钢管连续封闭表面处理的装置设有三个，分别为酸洗装置、磷化装置和润滑装置，所述酸洗装置、磷化装置和润滑装置通过皮带输送机依次平行连接；所述酸洗装置包括上料输送机、酸洗槽和平移输送机，所述酸洗槽的一侧设置有上料输送机，所述酸洗槽的另一侧设置有平移输送机；所述磷化装置包括磷化槽和平移输送机，所述磷化槽的两侧设有平移输送机；所述润滑装置包括润滑槽、平移输送机和下料输送机，所述润滑槽一侧设有平移输送机，另一侧设有下料输送机；该种超长钢管连续封闭表面处理方法提高了钢管的表面处理质量和生产效率，有利于环境保护，同时也降低了生产成本。

Description

一种超长钢管连续封闭表面处理的装置及其处理方法

技术领域

本发明涉及一种钢管表面处理的装置及其处理方法，尤其涉及一种超长钢管连续封闭表面处理的装置及其处理方法。

背景技术

超长钢管主要用于航空航天管、核电用管和高铁的超长管等，这些钢管每根长度30-50m甚至更长，要求全长无缺陷避免或减少焊接，加工精度高，这些超长管通常采用特种高要求焊接或特制，制造成本高价格昂贵。而超长钢管冷拔或精轧冷加工工序前，表面处理是必不可少的一道关键工序，其目的是将钢管表面附着的各种油污和表面氧化铁皮清理干净后，再对其表面进行润滑处理，为实现冷变形加工服务，目前行业内最普遍的是采用以下酸洗方式，用于表面处理的装置由几只长度约为数米的溶液槽构成，采用行车人工将待表面处理的成捆状钢管吊入前处理槽内，等待表面处理时间或表面处理合格后，根据工艺要求用行车将整捆钢管吊出，以逐个表面处理槽进行浸洗的方式来完成整个表面处理工序，但是这种酸洗方式存在以下缺陷：受溶液槽的长度与宽度影响，只能单件利用行车吊进吊出操作，由于处理需要一定时间，往往需要等待上一件钢管处理合格吊出后才能吊入下一件钢管，表面处理效率低，且工序繁杂，工人劳动强度大；需要利用行车频繁吊进吊出，整个溶液槽只能作敞开式，溶液槽处于加温生产中，形成的和热量雾状物体易扩散不便于吸收，会增加能耗、环境危害、工作环境差；受溶液槽的长度影响，需要处理的钢管长度受限制，不能进行超长钢管的表面处理；表面处理过程中是成捆状处理，会导致钢管之间存在夹缝等表面处理盲区，并且处于静止状态，表面处理过度等缺陷，靠人工来判断处理效果，很难达到彻底表面处理理想效果。

所以，目前钢管行业普遍采用的传统酸洗工艺处理效果差、工序繁杂、生产效率低、污染大及工作环境差，尤其超长钢管是一般钢管长度的1-2倍左右，其长度长、尺寸不规则，表面处理要实现流水线作业并处理彻底难度更大，已越来越不适应社会发展的需求。

发明内容

有鉴于此，本发明目的是提供一种能够提高了钢管的表面处理质量和生产效率，有利于环境保护，同时也降低生产成本的超长钢管连续式封闭表面处理方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种超长钢管连续封闭表面处理的装置，所述一种用于超长钢管连续封闭表面处理的装置设置有三个，分别为酸洗装置、磷化装置和润滑装置，所述酸洗装置、磷化装置和润滑装置通过皮带输送机依次平行连接；所述酸洗装置包括上料输送机、酸洗槽和平移输送机，所述酸洗槽的一侧设置有上料输送机，所述酸洗槽的另一侧设置有平移输送机；所述磷化装置包括磷化槽和平移输送机，所述磷化槽的两侧都设置有平移输送机；所述润滑装置包括润滑槽、平移输送机和下料输送机，所述润滑槽一侧设有平移输送机，另一侧设有下料输送机。

进一步的，所述一种超长钢管连续封闭表面处理方法，包括以下步骤：

1)将表面待处理的钢管成单层排状平铺在酸洗装置中的上料输送机上，然后通过输送电机带动上料输送机及其表面待处理的钢管向前移动，送入酸洗装置中的酸洗槽内。

2)在酸洗槽内，通过酸洗溶液对钢管表面进行连续式酸洗冲浪处理，然后通过清洁喷头对钢管进行清水冲洗，再通过酸洗槽出口处的风幕将钢管吹干，最后通过酸洗装置中的的平移输送机将钢管送出，由皮带输送机将酸洗处理后的钢管平移输送至磷化装置中的平移输送机上。

3)平移输送机将钢管送入磷化装置中的磷化槽内，通过磷化槽内的磷化溶液对钢管表面进行连续式磷化冲浪处理，然后通过清洁喷头对钢管进行清水冲洗，再通过磷化槽出口处的风幕将钢管吹干，最后通过磷化装置中的平移输送机将钢管送出，由皮带输送机将磷化处理后的钢管平移输送至润滑装置中的平移输送机上。

4)平移输送机将钢管送入润滑装置中的润滑槽内，通过润滑槽内的润滑溶液对钢管表面进行连续式润滑冲浪处理，然后通过润滑槽出口处的风幕将钢管吹干，再由润滑装置的下料输送机将润滑处理后的钢管送出。

5)表面处理后的钢管在润滑装置的下料输送机内得以缓冲并可以整齐、统一地收集和整理，然后可以快速的进入钢管的后续加工。

进一步的，所述酸洗装置、磷化装置和润滑装置根据产品要求与工作场地允许，可以无限长，且装置两端呈活动开口设置，可根据钢管长度连接加长，不再受钢管长度的限制，由于前后排无间隙摆放，处理装置的长度与宽度能够得到充分利用，只要酸洗槽、磷化槽和润滑槽的液面高于钢管，均能处于处理状态。

进一步的，所述酸洗装置、磷化装置和润滑装置通过驱动轴实现连续性自动传动，由于在表面处理中的溶液有一定侵蚀性，因此酸洗槽、磷化槽和润滑槽内的驱动轴与连杆均用耐腐蚀材料包裹。

进一步的，所述酸洗装置、磷化装置和润滑装置之间均通过皮带输送机进行平移输送，输送机按工艺要求匀速向前输送钢管，并将连接皮带输送机的下料输送机的出口设计成有一定的斜度。

进一步的，所述酸洗槽、磷化槽和润滑槽的上方及两侧设置成封闭空间，酸洗槽、磷化槽和润滑槽端部均设置排气口，通过排气管将槽内雾状气体抽出，酸洗槽、磷化槽和润滑槽的槽口均设有保护罩，保护罩与槽口接触处设有水封层，因此密闭空间流动性较小气雾不易散发且易于收集处理，同时气雾封闭式槽盖上大部分已变成水蒸汽溶于槽内，解决了封闭式表面处理技术，避免排放污染环境，密闭空间防止了热能散发消耗，有效利用加热温度，降低了能耗。

本发明的有益效果为：①钢管成单层排列，避免了成捆表面处理所产生的盲区，解决了夹缝等表面处理盲区表面处理不彻底的问题，提高了钢管的表面处理质量；②酸洗槽、磷化槽和润滑槽的上方及两侧均设置成封闭式，并增加防护罩，有效的将表面处理生产过程中所产生的雾状气体统一收集处理，保护环境和设备的使用寿命；③充分利用表面处理装置的长度和宽度，可以连续性的将钢管前后排放好，不间断地输送钢管进入槽内进行表面处理处理，解决了超长钢管在传统工艺无法表面处理的缺陷，有效的节省传统表面处理工艺的时间，提高了表面处理生产效率；④降低生产成本，输送机按工艺要求匀速向前输送钢管，并将下料输送机的出口设计成有一定的斜度，可以让溶液自行脱离钢管并流入槽内，减少溶液的浪费与再次污染；⑤整个过程以连续封闭性部件输送钢管进入表面处理装置进行表面处理生产，实现无人值守的自动生产模式，最大程度上减少了员工们的劳动强度，实现机器换人。

附图说明

图1为一种超长钢管连续封闭表面处理的装置的俯视结构图。

具体实施方式

以下结合图1，对本发明的具体实施方式作进一步详述，以使本发明技术方案更易于理解和掌握。

实施例1

一种超长钢管连续封闭表面处理的装置，所述一种用于超长钢管连续封闭表面处理的装置设置有三个，分别为酸洗装置1、磷化装置2和润滑装置3，所述酸洗装置1、磷化装置2和润滑装置3通过皮带输送机4依次平行连接；所述酸洗装置1包括上料输送机12、酸洗槽11和平移输送机13，所述酸洗槽11的一侧设置有上料输送机12，所述酸洗槽11的另一侧设置有平移输送机13；所述磷化装置2包括磷化槽21和平移输送机22，所述磷化槽21的两侧都设置有平移输送机22；所述润滑装置3包括润滑槽31、平移输送机32和下料输送机33，所述润滑槽31的一侧设有平移输送机32，所述润滑槽31的另一侧设有下料输送机33。

所述一种超长钢管连续封闭表面处理方法，主要包括以下步骤：

1)将表面待处理的钢管成单层排状平铺在酸洗装置1中的上料输送机12上，然后通过输送电机带动上料输送机12及其表面待处理的钢管向前移动，送入酸洗装置1中的酸洗槽11内。

2)在酸洗槽11内，通过酸洗溶液对钢管表面进行连续式酸洗冲浪处理，然后通过清洁喷头对钢管进行清水冲洗，再通过酸洗槽11出口处的风幕将钢管吹干，最后通过酸洗装置1中的的平移输送机13将钢管送出，由皮带输送机4将酸洗处理后的钢管平移输送至磷化装置2中的平移输送机22上。

3)平移输送机22将钢管送入磷化装置2中的磷化槽21内，通过磷化槽21内的磷化溶液对钢管表面进行连续式磷化冲浪处理，然后通过清洁喷头对钢管进行清水冲洗，再通过磷化槽21出口处的风幕将钢管吹干，最后通过磷化装置2中的平移输送机22将钢管送出，由皮带输送机4将磷化处理后的钢管平移输送至润滑装置3中的平移输送机32上。

4)平移输送机32将钢管送入润滑装置3中的润滑槽31内，通过润滑槽31内的润滑溶液对钢管表面进行连续式润滑冲浪处理，然后通过润滑槽31出口处的风幕将钢管吹干，再由润滑装置3的下料输送机33将润滑处理后的钢管送出。

5)表面处理后的钢管在润滑装置3的下料输送机33内得以缓冲并可以整齐、统一地收集和整理，然后可以快速的进入钢管的后续加工。

所述酸洗装置1、磷化装置2和润滑装置3根据产品要求与工作场地允许，可以无限长，且三个表面处理的装置两端呈活动开口设置，可根据钢管长度连接加长，不再受钢管长度的限制，由于前后排无间隙摆放，处理装置的长度与宽度能够得到充分利用，只要酸洗槽11磷化槽21和润滑槽31的液面高于钢管，均能处于处理状态。

所述酸洗装置1、磷化装置2和润滑装置3均通过驱动轴实现连续性自动传动，由于在表面处理中的溶液有一定侵蚀性，因此酸洗槽11、磷化槽21和润滑槽31内的驱动轴与连杆均用耐腐蚀材料包裹。

所述酸洗装置1、磷化装置2和润滑装置3之间均通过皮带输送机4进行平移输送，皮带输送机4按工艺要求匀速向前输送钢管，本实施例中皮带输送机4为TD75可移动升降式皮带输送机，皮带输送机的工作过程时：酸洗装置1中的下料输送机13将钢管从酸洗槽11中输出，匀速向前行进到皮带输送机4，此时皮带输送机4的高度低于平移输送机13的高度，待钢管移动到皮带输送机4上方时，PLC控制皮带输送机4升起托起钢管，高于下料输送机13后停止，然后皮带输送机4上的皮带转动，向前匀速前进，将钢管输送到磷化装置2中的平移输送机22上方，此时皮带输送机4的高度高于磷化装置2中的平移输送机22的高度，皮带输送机4上的皮带停止转动，皮带输送机4降下将钢管放到磷化装置2中的平移输送机22上，再由磷化装置2中的平移输送机22将钢管输送至磷化槽21内，皮带输送机4整个工作过程为：托起钢管、向前移动钢管、放下钢管……，皮带输送机4整个工作工程为全自动化控制。磷化装置2和润滑装置3之间皮带输送机4的平移输送原理相同。

所述将与输送机4连接的下料输送机33的出口设计成有一定的斜度，将下下料输送机33的出口设计成有一定的斜度，可以让溶液自行脱离钢管并流入润滑槽31内，减少溶液的浪费与再次污染。

所述酸洗槽11、磷化槽21和润滑槽31的上方及两侧设置成封闭空间，酸洗槽11、磷化槽21和润滑槽31的端部均设置排气口，通过排气管将槽内雾状气体抽出，酸洗槽11、磷化槽21和润滑槽31的槽口均设有保护罩，保护罩与槽口接触处设有水封层，因此密闭空间流动性较小气雾不易散发且易于收集处理，同时气雾封闭式槽盖上大部分已变成水蒸汽溶于槽内，解决了封闭式表面处理技术，避免排放污染环境，密闭空间防止了热能散发消耗，有效利用加热温度，降低了能耗。

实验例

实验对象：将采用传统酸洗的工艺处理的钢管作为对照组1，采用改进后的酸洗处理方法的钢管作为对照组2，采用本发明的一种超长钢管连续封闭表面处理方法的钢管作为实验组。

实验要求：分别用上述三种处理方法对2吨数量相同的15米长的钢管进行表面处理，并对三组钢管的处理情况分别做出记录。

表一为三组钢管的处理情况记录：

表一

通过表一，可以看出，本发明的超长钢管连续封闭表面处理方法与对照组一和对照组二相比，本发明的处理方法对钢管表面的处理效果更好，不会产生环境污染，需要工人数量少，且对钢管表面的处理效率高。

典型案例

某钢管厂，主营钢管表面处理业务，该厂一直在使用传统的酸洗工艺对钢管表面进行处理，由于传统酸洗的表面处理的装置由几只长度约为数米的溶液槽构成，所以该厂一直不能实现产长钢管的表面处理目标，且传统的酸洗工艺采用行车人工将待表面处理的成捆状钢管吊入前处理槽内，等待表面处理时间或表面处理合格后，根据工艺要求用行车将整捆钢管吊出，以逐个表面处理槽进行浸洗的方式来完成整个表面处理工序，整个酸洗工艺不仅需要投入大量的人力物力，整个溶液槽是敞开式，会增加能耗、环境危害、工作环境差，且表面处理过程中是成捆状处理，会导致钢管之间存在夹缝等表面处理盲区，并且处于静止状态，表面处理过度等缺陷，靠人工来判断处理效果，很难达到彻底表面处理理想效果，导致该厂生产成本极高，后来该厂采用本发明的处理装置及方法对钢管进行表面处理，不仅实现了超长钢管连续封闭的处理的目标，且整个处理过程中不会污染环境，人力物力投入大大减少，极大的提高了钢管表面的处理质量和处理效率，实现了社会效益和环境效益的统一。

本发明的有益效果为：①钢管成单层排列，避免了成捆表面处理所产生的盲区，解决了夹缝等表面处理盲区表面处理不彻底的问题，提高了钢管的表面处理质量；②酸洗槽、磷化槽和润滑槽的上方及两侧均设置成封闭式，并增加防护罩，有效的将表面处理生产过程中所产生的雾状气体统一收集处理，保护环境和设备的使用寿命；③充分利用表面处理装置的长度和宽度，可以连续性的将钢管前后排放好，不间断地输送钢管进入槽内进行表面处理处理，解决了超长钢管在传统工艺无法表面处理的缺陷，有效的节省传统表面处理工艺的时间，提高了表面处理生产效率；④降低生产成本，输送机按工艺要求匀速向前输送钢管，并将下料输送机的出口设计成有一定的斜度，可以让溶液自行脱离钢管并流入槽内，减少溶液的浪费与再次污染；⑤整个过程以连续封闭性部件输送钢管进入表面处理装置进行表面处理生产，实现无人值守的自动生产模式，最大程度上减少了员工们的劳动强度，实现机器换人。

当然，以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (2)

1.一种超长钢管连续封闭表面处理的装置，其特征在于：所述一种用于超长钢管连续封闭表面处理的装置设置有三个，分别为酸洗装置、磷化装置和润滑装置，所述酸洗装置、磷化装置和润滑装置通过皮带输送机依次平行连接；所述酸洗装置包括上料输送机、酸洗槽和平移输送机，所述酸洗槽的一侧设置有上料输送机，所述酸洗槽的另一侧设置有平移输送机；所述磷化装置包括磷化槽和平移输送机，所述磷化槽的两侧都设置有平移输送机；所述润滑装置包括润滑槽、平移输送机和下料输送机，所述润滑槽的一侧设有平移输送机，所述润滑槽31的另一侧设有下料输送机。

2.如权利要求1所述的一种超长钢管连续封闭表面处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将表面待处理的钢管成单层排状平铺在酸洗装置中的上料输送机上，然后通过输送电机带动上料输送机及其表面待处理的钢管向前移动，送入酸洗装置中的酸洗槽内。

2)在酸洗槽内，通过酸洗溶液对钢管表面进行连续式酸洗冲浪处理，然后通过清洁喷头对钢管进行清水冲洗，再通过酸洗槽出口处的风幕将钢管吹干，最后通过酸洗装置中的的平移输送机将钢管送出，由皮带输送机将酸洗处理后的钢管平移输送至磷化装置中的平移输送机上。

3)平移输送机将钢管送入磷化装置中的磷化槽内，通过磷化槽内的磷化溶液对钢管表面进行连续式磷化冲浪处理，然后通过清洁喷头对钢管进行清水冲洗，再通过磷化槽出口处的风幕将钢管吹干，最后通过磷化装置中的平移输送机将钢管送出，由皮带输送机将磷化处理后的钢管平移输送至润滑装置中的平移输送机上。

4)平移输送机将钢管送入润滑装置中的润滑槽内，通过润滑槽内的润滑溶液对钢管表面进行连续式润滑冲浪处理，然后通过润滑槽出口处的风幕将钢管吹干，再由润滑装置的下料输送机将润滑处理后的钢管送出。

5)表面处理后的钢管在润滑装置的下料输送机内得以缓冲并可以整齐、统一地收集和整理，然后可以快速的进入钢管的后续加工。