CN202415643U - 钢管热处理设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种钢管热处理设备，包括：冷却液池，内含有用来冷却钢管的冷却液；旋转台架，承载钢管并使所述钢管浸入所述冷却液内规定深度后带动所述钢管进行旋转动作，温度测量装置，测量所述钢管附近的冷却液的温度；和深度控制系统，与所述旋转台架和所述温度测量装置分别进行通信连接，根据来自所述温度测量装置所测量到的冷却液温度向所述旋转台架发出指令调整钢管在冷却液内的浸入深度。采用本实用新型的热处理设备实现了钢管浸水深度和有关设备动作的自动控制，控制钢管浸水的时间和水温，很好地控制了合金热处理淬工艺中两个阶段的冷却速度，减少热处理淬火开裂倾向。
Description
技术领域
本实用新型涉及钢铁材料生产领域中的一种热处理设备，特别涉及一种高合金无缝钢管的热处理设备。
背景技术
淬火是钢铁材料产品热处理时经常用到的一种工艺。钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3(亚共析钢)或Acm(过共析钢)以上某一温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下(或Ms附近等温)进行马氏体转变的热处理工艺。
高合金无缝钢管由于自身的特性决定，传统的热处理淬火工艺是双液淬火，即快速冷却在水基中进行，马氏体转变在油基中进行，现在有的企业已经发展到旋转+全水浸+外喷淋+内轴流。这两种工艺方案都有缺点。根据合金无缝钢管的特征，需要马氏体转变前的快速冷却，转变过程的匀速冷却，以防止组织应力和热应力造成淬火开裂。
采取双液淬火时由于在两个装置内进行，操作过程不易控制，出水温度过高，油冷形成不了马氏体组织；出水温度过低，油冷起不到作用，而且造成无缝钢管淬火开裂。
而采用旋转+全水浸+外喷淋+内轴流的淬火工艺时，由于在设计过程中，需保证快速冷却速度，循环水的需求量是比较大的，而马氏体的转变冷却也在这一环境下完成，无法控制需要的冷却速度，造成热处理淬火开裂。
因此，就以上这两种热处理工艺方案出现的问题，需要找出一种工艺方案：需要马氏体转变前的快速冷却，马氏体转变过程的匀速冷却，防止热处理淬火开裂，同时，也能获得良好的热处理淬火组织。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种钢管冷却工艺控制设备，以便能够控制马氏体转变前的冷却速度和马氏体转变过程的冷却速度，既防止热处理淬火开裂，又能获得良好的热处理淬火组织。
为此，本实用新型提供一种钢管热处理设备，其包括：冷却液池，内含有用来冷却钢管的冷却液；旋转台架，承载钢管并使所述钢管浸入所述冷却液内规定深度后带动所述钢管进行旋转动作，温度测量装置，测量所述钢管附近的冷却液的温度；和深度控制系统，与所述旋转台架和所述温度测量装置分别进行通信连接，根据来自所述温度测量装置所测量到的冷却液温度向所述旋转台架发出指令调整钢管在冷却液内的浸入深度。
在上述的钢管热处理设备中，优选：所述温度测量装置为热电偶，安装在所述冷却液内。
在上述的钢管热处理设备中，优选：所述深度控制系统根据所述钢管的壁厚和所述冷却液温度来确定所述钢管在所述冷却液内的所述浸入深度。
在上述的钢管热处理设备中，优选：所述旋转台架由两个旋转辊道构成。
在上述的钢管热处理设备中，优选：所述钢管是高合金无缝钢管。
在上述的钢管热处理设备中，优选：所述钢管的壁厚在10～50mm内。
基于本实用新型的钢管热处理很好地控制了合金热处理淬工艺中两个阶段的冷却速度，减少热处理淬火开裂倾向。而且，无需进行大的技术改造就能在现有设备上实现本实用新型，降低了生产成本。
附图说明
图1是改进前的高合金无缝钢管的热处理设备的结构示意图。
图2是改进后的高合金无缝钢管的热处理设备的结构示意图。
附图标记：
10旋转台架；15旋转辊道；20冷却液池；25冷却液；
30温度测量装置；40深度控制系统；50钢管。
具体实施方式
为了解决背景技术中提及的问题，本实用新型的发明人特提出了如下这种工艺方案以及基于此的热处理设备：旋转+控制水浸深度+外喷淋+内轴流，这种方案的是根据合金无缝钢管的壁厚情况，将旋转的钢管浸在冷却液的不同深度中，以获得所需的马氏体转变冷却速度。因此，钢管经过快速冷却散热，由于钢管不是全浸式，冷却液的实际使用量只是全浸式的一少部分，从而导致周围冷却液温度快速升高，从而降低钢管马氏体转变时的冷却速度。
基于本实用新型的热处理设备，如图2所示，包括：旋转台架10、冷却液池20、温度测量装置30、深度控制系统40，它们之间的连接关系以及作用叙述如下。
旋转台架10通过两个旋转辊道15、15承载钢管50，将钢管50落入冷却液池20内的冷却液25中，并带动钢管50旋转。在冷却液内安装有温度测量装置30(比如热电偶)，测量钢管50附近的冷却液的温度，并将该温度传递给深度控制系统40。
深度控制系统50与旋转台架10通信连接，根据来自温度测量装置30的温度信号，计算钢管50的规定浸入深度，向旋转台架10发出信号，使旋转台架10上下运动，调整钢管50在冷却液内的浸入深度到所计算的规定浸入深度。另外，深度控制系统50还可以根据钢管50的壁厚情况选择调整钢管50在冷却液内的浸入深度，比如在钢管浸入冷却液的初始阶段根据壁厚来选择浸入深度。
由此使得钢管50在冷却到马氏体开始转变前的温度时间内，能够采取较深的浸入深度，以便于在内轴流冷却的作用下快速冷却钢管，实现全浸式下的快速冷却散热，而到了马氏体转变温度区间内时，则调整宣战钢管的浸入深度，改变冷却液的实际使用量(由于降低浸入深度，实际上是降低了冷却液的实际使用量)，导致钢管周围的冷却液温度能够快速上升，由此降低钢管马氏体转变时的冷却速度，尽可能地使马氏体转变过程进行匀速冷却较好地控制了淬火时间，防止热处理的淬火开裂，也获得了良好的热处理淬火组织。
另外，采用该热处理设备，使得进行淬火前的加热炉对钢管的加热温度在热处理工艺范围内能够得以提高，以便更好地实现马氏体转变前的快速冷却，并保证马氏体转变过程中的水温，实现马氏体转变过程的匀速冷却(即有效控制钢管加热温度，以确保浸水区域获得足够的温度)。
实施例
将在加热炉内加热到需要的工艺后的壁厚为10～50mm的高合金无缝钢管50运送到旋转台架10上，再根据壁厚情况，由深度控制系统40选择浸入深度，将钢管50浸入冷却液中的该深度处，然后由旋转台架10带动钢管50旋转，使钢管50进行内轴流冷却。在钢管50旋转过程中，作为温度测量装置30的热电偶自动测试钢管附件的冷却液的温度，把温度信号传递给深度控制系统40，由深度控制系统40根据冷却液的温度(和/或钢管壁厚)计算出此时钢管的浸入深度，并向旋转台架10发出指令，调整钢管50的浸入深度。无论是经肉眼观察还是无损探伤，冷却好的无缝钢管都没有发现淬火开裂问题，而且经组织分析全部获得马氏体。最后把按照工艺要求冷却好的无缝钢管转入下一道工序。
技术效果
采用本实用新型的热处理设备实现了钢管浸水深度和有关设备动作的自动控制；通过控制钢管浸水的时间和水温，很好地控制了合金热处理淬工艺中两个阶段的冷却速度，减少热处理淬火开裂倾向，特别是解决了壁厚10-50mm高合金无缝钢管热处理淬火开裂问题。而且，由于无需进行大的技术改造就能在现有设备上实现本实用新型的热处理工艺，所以降低了技术改造的成本。
Claims (6)
1.一种钢管热处理设备，其特征在于，包括：
冷却液池，内含有用来冷却钢管的冷却液；
旋转台架，承载钢管并使所述钢管浸入所述冷却液内规定深度后带动所述钢管进行旋转动作，
温度测量装置，测量所述钢管附近的冷却液的温度；和
深度控制系统，与所述旋转台架和所述温度测量装置分别进行通信连接，根据来自所述温度测量装置所测量到的冷却液温度向所述旋转台架发出指令调整钢管在冷却液内的浸入深度。
2.如权利要求1所述的钢管热处理设备，其特征在于，
所述温度测量装置为热电偶，安装在所述冷却液内。
3.如权利要求1所述的钢管热处理设备，其特征在于，
所述深度控制系统根据所述钢管的壁厚和所述冷却液温度来确定所述钢管在所述冷却液内的所述浸入深度。
4.如权利要求1所述的钢管热处理设备，其特征在于，
所述旋转台架由两个旋转辊道构成。
5.如权利要求1所述的钢管热处理设备，其特征在于，
所述钢管是高合金无缝钢管。
6.如权利要求1所述的钢管热处理设备，其特征在于，
所述钢管的壁厚在10～50mm内。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011205707881U CN202415643U (zh) | 2011-12-31 | 2011-12-31 | 钢管热处理设备 |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN202415643U true CN202415643U (zh) | 2012-09-05 |
Family
ID=46740423
Family Applications (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106435144A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-22 | 安吉县鹏大钢管有限公司 | 一种钻探用地质钢管的调质处理生产线 |
| CN112522479A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-03-19 | 大冶特殊钢有限公司 | 一种钢管或圆棒的冷却方法 |
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2011
- 2011-12-31 CN CN2011205707881U patent/CN202415643U/zh not_active Expired - Lifetime
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
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