CN108067502A - 热轧无缝管轧制过程中抗氧化剂输送装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热轧无缝管轧制过程中抗氧化剂输送装置及其使用方法，其中装置包括输送管以及依次设置的顶杆结构、顶杆小车和送料结构，顶杆结构包括顶头和顶杆，顶头封闭于顶杆结构前端，顶杆结构前端侧壁上开有输送孔，输送管设置于顶杆结构和顶杆小车内，顶杆小车上设置有行走轮，输送管前端与输送孔连通，送料机构包括储存箱以及设置于储存箱侧壁上的输入接管和输出接管，储存箱用于储存抗氧化剂，输出接管的伸出端与输送管后端连通。本发明只需将顶杆结构前端伸入管内，向储存箱内通入惰性气体，即可将抗氧化剂喷洒至所需部位，避免管材在热轧过程中被氧化，保证管材的性能，避免材料的浪费。

Description

热轧无缝管轧制过程中抗氧化剂输送装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及热轧无缝管技术领域，特别是涉及一种热轧无缝管轧制过程中抗氧化剂输送装置及其使用方法。

背景技术

热轧是相对于冷轧而言的，冷轧是在再结晶温度以下进行的轧制，而热轧是在再结晶温度以上进行的轧制。热轧能改善金属及合金的加工工艺性能，将铸造状态的粗大晶粒破碎，显着裂纹愈合，减少或消除铸造缺陷，将铸态组织转变为变形组织，提高合金的加工性能。而且，热轧时金属塑性高，变形抗力低，大大减少了金属变形的能量消耗。

无缝管具有中空截面，被大量用作输送流体的管道，如输送石油、天然气、煤气、水及某些固体物料的管道等，而热轧是无缝管的一种常见的加工工艺。热轧无缝管加工工艺包括穿孔、轧制、定径、矫正、锯切等工序，其中，在穿孔过程中，管材很容易在摩擦产生的高温下被氧化；在轧制过程中，氧化物将被碾轧进入管体内表面。为了避免管材在热轧过程中被氧化，保证管材的性能，避免材料的浪费，市场上急需一种热轧无缝管轧制过程中抗氧化剂输送装置及其使用方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种热轧无缝管轧制过程中抗氧化剂输送装置及其使用方法，用以向无缝管内输送抗氧化剂，从而提高产品性能，避免材料的浪费。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种热轧无缝管轧制过程中抗氧化剂输送装置，包括输送管以及依次设置的顶杆结构、顶杆小车和送料结构，所述顶杆结构包括顶头和顶杆，所述顶头封闭于所述顶杆结构前端，所述顶杆结构前端侧壁上开有输送孔，所述输送管设置于所述顶杆结构和所述顶杆小车内，所述顶杆小车上设置有行走轮，所述输送管前端与所述输送孔连通，所述送料机构包括储存箱以及设置于所述储存箱侧壁上的输入接管和输出接管，所述储存箱用于储存抗氧化剂，所述输出接管的伸出端与所述输送管后端连通。

优选地，所述储存箱后端固定有调整螺母，所述输入接管与所述调整螺母螺纹连接，所述输入接管前端切有斜截面，所述输入接管后端固定有限位螺母，所述输入接管与所述输出接管相对设置。

优选地，还包括内水管，所述内水管套设于所述输送管外，所述内水管前端位于所述顶头的内腔处且与所述顶头的内腔连通，所述内水管后端侧壁上开有供水接口。

优选地，所述内水管外壁设置有内水管支撑板，所述输送管外壁设置有输送管支撑板。

优选地，所述顶杆结构还包括束接，所述输送孔设置于所述束接上，所述输送管与所述输送孔通过软管相连，所述束接分别与所述顶头和所述顶杆螺纹连接，所述内水管和所述输送管均穿过所述束接，所述束接前侧固定有束接法兰，所述内水管与所述束接法兰固定连接。

优选地，所述输送管位于所述顶头内腔段的外壁上设置有固定螺母，所述内水管上与所述固定螺母对应位置处设置有螺孔，所述螺孔与所述固定螺母通过固定螺栓相连。

优选地，还包括接头，所述接头套设于所述输送管外，所述接头的内孔处设置有用于与所述内水管支撑板配合的凹槽，所述顶杆小车包括本体、头部旋转体、尾部支架和芯轴，所述头部旋转体与所述本体转动连接，所述尾部支架固定于所述本体尾部，所述芯轴位于所述尾部支架内且与所述尾部支架转动连接，所述芯轴开有贯穿的通道，所述内水管包括顶杆内水管和顶杆小车内水管，所述顶杆结构还包括固定于所述顶杆后端的顶杆尾座，所述顶杆内水管前端位于所述顶头的内腔处，所述顶杆内水管后端固定于所述接头前端，所述接头固定于所述顶杆尾座上，所述顶杆尾座固定于所述头部旋转体上，所述顶杆小车内水管前端与所述接头后端转动连接且与所述顶杆内水管连通，所述顶杆小车内水管后端固定于所述尾部支架上，所述输送管后端固定于所述芯轴上，所述输送管通过所述芯轴上的所述通道与所述输出接管的伸出端连通。

优选地，所述尾部支架包括前连接套、支撑套、座体和后连接套，所述芯轴转动设置于所述座体内，所述前连接套固定于所述本体尾部，所述支撑套设置于所述前连接套内侧，用以支撑所述前连接套，所述前连接套、所述支撑套和所述座体依次固定连接，所述座体后端面固定有后透盖，所述座体前端面固定有前透盖，所述后连接套与所述前透盖固定连接，所述输出接管设置于所述后连接套内且与所述芯轴相抵，所述后连接套后端与所述储存箱前侧的法兰固定连接。

本发明还提供一种热轧无缝管轧制过程中抗氧化剂输送装置的使用方法，包括如下步骤：

1)在储存箱内填充抗氧化剂；

2)旋转输入接管，调整所述输入接管与输出接管之间的开度；

3)在供水接口处连通为顶杆小车内水管供水的水管；

3)从所述输入接管处充入惰性气体，所述惰性气体将所述抗氧化剂经过所述输出接管、输送管和输送孔吹送到热轧无缝管上需要处理的部位；

4)需要降温时，在供水接口处供水。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明只需将顶杆结构前端伸入管内，向储存箱内通入惰性气体，即可将抗氧化剂喷洒至所需部位，避免管材在热轧过程中被氧化，保证管材的性能，避免材料的浪费；本发明中顶杆小车能够起到支持和移动的功能，能够将顶杆结构移动至所需喷洒部位，并在移动过程中使输送管移动方向保持不变；本发明通过在输送管外套设内水管，能够使惰性气体和抗氧化剂的混合物保持较低温度，从而避免喷洒区域氧化反应的发生；本发明通过将内水管分为顶杆内水管和顶杆小车内水管，并通过对其固定方式进行合理设置，使得顶杆结构、顶杆内水管和输送管能够同步转动，顶杆小车内水管相对顶杆小车固定不动，从而使顶杆结构前端实现360°无死角喷洒，并能在喷洒的同时进行水冷；本发明通过将储存箱后端固定调整螺母，输入接管与调整螺母螺纹连接，输入接管前端切有斜截面，输入接管与输出接管相对设置，从而可以根据需要调整输入接管与输出接管之间的开度，对惰性气体和抗氧化剂的混合物中抗氧化剂的浓度进行控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明热轧无缝管轧制过程中抗氧化剂输送装置结构示意图；

图2为图1左部的局部放大图；

图3为图1中部的局部放大图；

图4为图1右部的局部放大图；

图5为图4的局部放大图；

图6为固定螺栓处结构示意图；

附图标记说明：1、顶头；2、束接；2.1、输送孔；3、顶杆；3.1顶杆尾座；4、顶杆小车；4.1、前连接套；4.2、螺套；4.3、支撑套；4.4、座体；4.5、后透盖；4.6、后连接套；4.7、储存箱；4.8、顶杆小车内水管；5、顶杆内水管；6、输送管；7、输送管支撑板；8、顶杆内水管支撑板；9、接头；10、接头法兰；11、束接法兰；12、软管；13、固定螺栓；14、固定螺母；15、第一密封；16、接管；17、输送管法兰；18、芯轴；19、轴承；20、挡板；21、前透盖；22、第二密封；23、定距套；24、隔环；25、备母；26、第三密封；27、第四密封；28、输出接管；29、调整螺母；30、输入接管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种热轧无缝管轧制过程中抗氧化剂输送装置及其使用方法，以避免管材在热轧过程中被氧化，保证管材的性能，避免材料的浪费。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-6所示，本实施方式提供一种热轧无缝管轧制过程中抗氧化剂输送装置，包括输送管6、内水管以及依次设置的顶杆结构、顶杆小车4和送料结构。

顶杆结构包括依次连接的顶头1、束接2、顶杆3和顶杆尾座3.1。其中顶头1封闭于顶杆结构前端，束接2的两端分别与顶头1和顶杆3螺纹连接，束接2的侧壁上设置有输送孔2.1，顶杆尾座3.1固定于顶杆3后端。顶杆尾座3.1后端设置有接头法兰10，用以对接头9后端限位。

顶杆小车4包括本体、头部旋转体、尾部支架和芯轴18。其中头部旋转体与本体转动连接，本体下部设置有行走轮，尾部支架固定于本体尾部，芯轴18位于尾部支架内且与尾部支架转动连接，芯轴18开有贯穿的通道。

送料机构包括储存箱4.7、输入接管30和输出接管28，输出接管28和输入接管30分别设置于储存箱4.7的前侧壁和后侧壁处。其中储存箱4.7用于储存抗氧化剂，储存箱4.7后端固定有调整螺母29，输入接管30与调整螺母29螺纹连接，输入接管30后端固定有限位螺母。输入接管30前端切有斜截面，输入接管30后端固定有限位螺母，输入接管30与输出接管28相对设置。

输送管6设置于顶杆结构和顶杆小车4内，输送管6前端与输送孔2.1通过软管12相连，输送管6后端焊接于芯轴18前端面的输送管法兰17上，且通过芯轴18与输出接管28的伸出端连通。

内水管套设于输送管6外，包括顶杆内水管5和顶杆小车内水管4.8。顶杆内水管5和顶杆小车内水管4.8通过接头9连接，接头9套设于输送管6外，接头9内孔处设置有用于与内水管支撑板配合的凹槽。顶杆内水管5前端位于顶头1的内腔处，顶杆内水管5后端固定于接头9前端。接头9固定于顶杆尾座3.1上，顶杆尾座3.1固定于头部旋转体上。顶杆小车内水管4.8前端与接头9后端转动连接且与顶杆内水管5连通，顶杆小车内水管4.8后端固定于尾部支架上，顶杆小车内水管4.8后端侧壁上开有供水接口，供水接口处焊接有接管16，接管16上可拆卸地连接有螺套4.2，螺套4.2用于与外部水管相连。

顶杆内水管5外壁设置有顶杆内水管支撑板8，输送管6外壁设置有输送管支撑板7，从而在径向上使输送管6、顶杆内水管5和顶杆3间保持恒定的相对位置。

顶杆内水管5和输送管6均穿过束接2，束接2前侧固定有束接法兰11，顶杆内水管5与束接法兰11固定连接。输送管6位于顶头1内腔段的外壁上焊接有固定螺母14，顶杆内水管5上与固定螺母14对应位置处设置有螺孔，螺孔与固定螺母14通过固定螺栓13相连。

尾部支架包括前连接套4.1、支撑套4.3、座体4.4和后连接套4.6。芯轴18通过两个轴承19转动设置于座体4.4内，两个轴承19间设置有定距套23。前轴承19的前侧通过芯轴18上的轴肩限位，后轴承19的后侧依次设置有用以对其限位的隔环24和备母25，两个轴承19之间通过定距套23限定距离。支撑套4.3包括位于前侧的小径端和位于后侧的大径端，其中小径端伸入输送管6与顶杆小车内水管4.8的间隙内，小径端外侧与顶杆小车内水管4.8相互焊接，小径端内侧与输送管6间设置有第一密封15，用以防止顶杆小车内水管4.8中的水向支撑套4.3处泄漏，大径端设置于前连接套4.1内侧，用以支撑前连接套4.1。前连接套4.1固定于本体尾部，前连接套4.1、支撑套4.3和座体4.4依次固定连接，螺套4.2通过螺钉固定于前连接套4.1上。座体4.4前端面固定有前透盖21，座体4.4后端面固定有后透盖4.5。前透盖21的前端面通过螺栓固定有挡板20，后连接套4.6与后透盖4.5固定连接，后连接套4.6和后透盖4.5间设置有第三密封26和第四密封27。前透盖21与座体4.4间、后透盖4.5与座体4.4间均设置有第二密封22，前透盖21和后透盖4.5用以对芯轴18和座体4.4的间隙进行封闭。输出接管28设置于后连接套4.6内且与芯轴18相抵，后连接套4.6后端与储存箱4.7前侧的法兰固定连接。

上述结构的连接过程如下：

1)确定顶杆内水管5的长度，在其靠近顶头1一端的径向方向上钻三个均匀分布的螺孔；顶杆内水管支撑板8按照一定的间距分布，并焊接在顶杆内水管5的外壁上；顶杆内水管5后端与接头9焊接；从靠近顶头1端的顶杆3孔腔内插入顶杆内水管5，直至顶杆尾座3.1处；顶杆尾座3.1上的接头法兰10卡在接头9上；固定好顶杆内水管5后，将束接2安装在顶杆3前端上；束接法兰11与束接2用螺栓固定，将束接法兰11与顶杆内水管5焊接。此过程保证顶杆内水管5与顶杆3同步旋转。

2)确定输送管6的长度；输送管支撑板7按照一定的间距分布，并焊接在输送管6外壁上；在顶杆小车4的本体上固定前连接套4.1，输送管6插入顶杆小车内水管4.8、前连接套4.1和支撑套4.3内；接管16与顶杆小车内水管4.8预留的供水接口位置处焊接；将顶杆小车内水管4.8与支撑套4.3焊接，安装第一密封15；输送管6插入输送管法兰17，调整位置后焊接；将顶杆小车内水管4.8前端向前插入顶杆小车4、接头9、顶杆内水管5直至顶头1位置处；在顶杆内水管5顶头1端钻孔位置焊接固定螺母14；顶杆内水管5钻孔处拧入固定螺栓13，直至固定螺栓13与固定螺母14旋合；在接头9位置处输送管支撑板7嵌入接头9的凹槽内，保证输送管6与顶杆内水管5旋转同步。

3)将座体4.4、挡板20、前透盖21、第二密封22、轴承19、定距套23、芯轴18、隔环24、后透盖4.5、备母25、第三密封26组装完成；将座体4.4与支撑套4.3、前连接套4.1通过螺栓连接，形成尾部支架。

4)输出接管28前端插入后连接套4.6内，调整好位置后焊接在后连接套4.6上，输出接管28后端通过储存箱4.7前侧的法兰插入储存箱4.7内；后连接套4.6通过螺栓与后透盖4.5、储存箱4.7前侧的法兰连接。

5)调整螺母29调整好位置后，焊接在储存箱4.7上；调整输入接管30的位置，从而调整输出接管28与输入接管30之间的开度。

6)输送管6前端与束接2输送孔2.1通过软管12连接螺；套插入接管16内冷却水方可通入；螺套4.2通过螺栓与前连接套4.1固定；上述工作完成后安装顶头1。

上述热轧无缝管轧制过程中抗氧化剂输送装置的使用方法包括如下步骤：

1)在储存箱4.7内填充抗氧化剂；

2)旋转输入接管30，调整输入接管30与输出接管28之间的开度；

3)在供水接口处连通为顶杆小车内水管4.8供水的水管；

3)从输入接管30处充入惰性气体，惰性气体将抗氧化剂经过输出接管28、输送管6和输送孔2.1吹送到热轧无缝管上需要处理的部位；

4)需要降温时，在供水接口处供水。

需要说明的是，本实施方式为最优实施方式，本领域技术人员也可以根据需要选择不设置内水管，或者使输送管、顶杆内水管不可旋转，或选用其它形式的送料结构，只要能够实现抗氧化剂的喷洒即可。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种热轧无缝管轧制过程中抗氧化剂输送装置，其特征在于，包括输送管以及依次设置的顶杆结构、顶杆小车和送料结构，所述顶杆结构包括顶头和顶杆，所述顶头封闭于所述顶杆结构前端，所述顶杆结构前端侧壁上开有输送孔，所述输送管设置于所述顶杆结构和所述顶杆小车内，所述顶杆小车上设置有行走轮，所述输送管前端与所述输送孔连通，所述送料机构包括储存箱以及设置于所述储存箱侧壁上的输入接管和输出接管，所述储存箱用于储存抗氧化剂，所述输出接管的伸出端与所述输送管后端连通。

2.根据权利要求1所述的热轧无缝管轧制过程中抗氧化剂输送装置，其特征在于，所述储存箱后端固定有调整螺母，所述输入接管与所述调整螺母螺纹连接，所述输入接管前端切有斜截面，所述输入接管后端固定有限位螺母，所述输入接管与所述输出接管相对设置。

3.根据权利要求1所述的热轧无缝管轧制过程中抗氧化剂输送装置，其特征在于，还包括内水管，所述内水管套设于所述输送管外，所述内水管前端位于所述顶头的内腔处且与所述顶头的内腔连通，所述内水管后端侧壁上开有供水接口。

4.根据权利要求3所述的热轧无缝管轧制过程中抗氧化剂输送装置，其特征在于，所述内水管外壁设置有内水管支撑板，所述输送管外壁设置有输送管支撑板。

5.根据权利要求3所述的热轧无缝管轧制过程中抗氧化剂输送装置，其特征在于，所述顶杆结构还包括束接，所述输送孔设置于所述束接上，所述输送管与所述输送孔通过软管相连，所述束接分别与所述顶头和所述顶杆螺纹连接，所述内水管和所述输送管均穿过所述束接，所述束接前侧固定有束接法兰，所述内水管与所述束接法兰固定连接。

6.根据权利要求5所述的热轧无缝管轧制过程中抗氧化剂输送装置，其特征在于，所述输送管位于所述顶头内腔段的外壁上设置有固定螺母，所述内水管上与所述固定螺母对应位置处设置有螺孔，所述螺孔与所述固定螺母通过固定螺栓相连。

7.根据权利要求4所述的热轧无缝管轧制过程中抗氧化剂输送装置，其特征在于，还包括接头，所述接头套设于所述输送管外，所述接头的内孔处设置有用于与所述内水管支撑板配合的凹槽，所述顶杆小车包括本体、头部旋转体、尾部支架和芯轴，所述头部旋转体与所述本体转动连接，所述尾部支架固定于所述本体尾部，所述芯轴位于所述尾部支架内且与所述尾部支架转动连接，所述芯轴开有贯穿的通道，所述内水管包括顶杆内水管和顶杆小车内水管，所述顶杆结构还包括固定于所述顶杆后端的顶杆尾座，所述顶杆内水管前端位于所述顶头的内腔处，所述顶杆内水管后端固定于所述接头前端，所述接头固定于所述顶杆尾座上，所述顶杆尾座固定于所述头部旋转体上，所述顶杆小车内水管前端与所述接头后端转动连接且与所述顶杆内水管连通，所述顶杆小车内水管后端固定于所述尾部支架上，所述输送管后端固定于所述芯轴上，所述输送管通过所述芯轴上的所述通道与所述输出接管的伸出端连通。

8.根据权利要求7所述的热轧无缝管轧制过程中抗氧化剂输送装置，其特征在于，所述尾部支架包括前连接套、支撑套、座体和后连接套，所述芯轴转动设置于所述座体内，所述前连接套固定于所述本体尾部，所述支撑套设置于所述前连接套内侧，用以支撑所述前连接套，所述前连接套、所述支撑套和所述座体依次固定连接，所述座体后端面固定有后透盖，所述座体前端面固定有前透盖，所述后连接套与所述后透盖固定连接，所述输出接管设置于所述后连接套内且与所述芯轴相抵，所述后连接套后端与所述储存箱前侧的法兰固定连接。

9.一种热轧无缝管轧制过程中抗氧化剂输送装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)在储存箱内填充抗氧化剂；

2)旋转输入接管，调整所述输入接管与输出接管之间的开度；

3)在供水接口处连通为顶杆小车内水管供水的水管；

3)从所述输入接管处充入惰性气体，所述惰性气体将所述抗氧化剂经过所述输出接管、输送管和输送孔吹送到热轧无缝管上需要处理的部位；

4)需要降温时，在供水接口处供水。