CN204385315U - 不锈钢管在线电解装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种不锈钢管在线电解装置，包括电解槽、电解液循环装置和漂洗吹干装置，其中在电解槽内设置有防电解液溢出装置、电解液导流板、三段式环形电极；电解液循环装置包括沉淀物分离过滤槽、电解液储料槽和流量控制器；漂洗吹干装置由小型加热器和盘管组成。本实用新型能够在管材生产过程中，一次性完成氧化皮和贫铬层的在线去除，在保证表面质量的同时，极大提高生产效率和降低成本，同时不对环境造成污染；此外，电解液可回收循环使用，成本低廉。

Description

不锈钢管在线电解装置

技术领域

本实用新型涉及一种不锈钢管表面处理设备，更具体地涉及一种在线电解装置，用于与不锈钢管生产线匹配以在线快速去除金属氧化皮和贫铬层。

背景技术

工业用不锈钢圆管、方管、异形管经过焊接后必须进行热处理来消除残余应力、恢复焊缝组织、力学性能和耐蚀性能。在空气中退火后的金属表面会形成一层成分复杂、与金属基体结合致密的氧化皮(铁锈)和贫铬层。传统工艺普遍采用酸洗池浸泡和抛光机打磨去除氧化皮，这样处理主要存在的问题包括：酸洗生产周期长、工艺复杂、易污染环境，对高铬铁素体不锈钢(如TTS446)有氢脆的风险；抛光增加表面残余应力，降低耐蚀性能。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的之一在于提供一种不锈钢管在线电解装置，以便在管材生产过程中，一次性完成氧化皮和贫铬层的在线去除，在保证表面质量的同时，极大提高生产效率和降低成本，同时不对环境造成污染。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种不锈钢管在线电解装置，包括电解槽5和漂洗吹干装置9；其中，所述电解槽5中设置有三段式环形电极4，前后的侧壁上设置有供待处理不锈钢管1通过的一对同轴圆孔；以及所述漂洗吹干装置9位于所述电解槽5的后端，包括热水喷淋漂洗装置和热风吹干装置，所述热水喷淋漂洗装置和热风吹干装置均与所述不锈钢管1通过路径同轴设置。

其中，所述三段式环形电极4按照“阴极-阳极-阴极”分三段设置，且阴极和阳极的面积比为2倍以上，所述三段式环形电极4和所述不锈钢管1外壁的间隔均为60～80mm。

其中，所述电解槽5前后侧壁上的同轴圆孔上分别设置有防电解液溢出装置2、2’，所述防电解液溢出装置2、2’包括O型环和埋设在所述O型环中的空气管路，所述空气管路出口与所述不锈钢管1移动的路径呈60°夹角。

其中，所述电解槽5中还设置有多块电解液导流板6，所述多块电解液导流板6将所述电解槽5分割成多个室，且所述多块电解液导流板6在所述不锈钢管1穿过的路径位置处均开有容所述不锈钢管1穿过的圆孔。

其中，所述电解槽5下方或侧面还设置有电解液循环装置，所述电解液循环装置包括沉淀物分离过滤槽15、过滤网16、潜水泵14’和流量控制器17，所述电解槽5中产生的含有电解沉淀杂质的电解液通过所述流量控制器17和过滤网16流入所述沉淀物分离过滤槽15，过滤后的电解液通过所述潜水泵14’再抽回所述电解槽5。

其中，所述电解液循环装置还包括电解液储料槽13和潜水泵14，所述电解液储料槽13中存储有新鲜电解液，所述潜水泵14将所述新鲜电解液泵入所述沉淀物分离过滤槽15中。

其中，所述热水喷淋漂洗装置包括热水盘管7和热水加热器8，所述热水盘管7盘成环状，在朝向所述不锈钢管1的管壁上设置有喷水孔，所述热水加热器8位于所述热水盘管7的进水端；以及

所述热风吹干装置包括热风加热器10和热风盘管11，其中所述热风盘管11盘成环状，在朝向所述不锈钢管1的管壁上设置有出风口，所述热风加热器10位于所述热风盘管11的进风口。

其中，所述热水喷淋漂洗装置中热水加热器8设置的加热温度为55～60℃，所述热水盘管7的长度为300～400mm，喷淋量为1～3L/min；所述热风吹干装置中热风加热器10设置的加热温度为60～70℃，送气量为2～4L/min。

其中，所述漂洗吹干装置9还包括小型纳滤设备18，所述小型纳滤设备18与所述热水盘管7喷淋水的回收管路相连，处理后的水返回到所述热水加热器8中。

基于上述技术方案可知，本实用新型具有如下优点及效果：通过在线电解处理，不再需要浸泡酸洗工艺，提高了不锈钢管的生产效率；可以根据生产速率调整电解效率，可完全去除退火后生成的氧化皮和贫铬层；不产生有毒有害气体和液体，电解液可回收循环使用，成本低廉；可以根据材质选用不同中性盐的电解液体系，具有通用性和便捷性；产品表面质量完全符合交货的技术要求。

附图说明

图1是本实用新型的不锈钢管在线电解装置的结构示意图；

图2是O型环的结构示意图；

图3是导流板的立体结构示意图。

附图标记说明：

1-不锈钢管；2、2’-O型环；3-电极接线柱；4-环形电极；5-电解槽；6-电解液导流板；7-热水盘管；8-热水加热器；9-漂洗吹干装置；10-热风加热器；11-热风盘管；12-支撑架；13-电解液储料槽；14，14’-潜水泵；15-沉淀物分离过滤槽；16-过滤网；17-流量控制器；18-小型纳滤设备；19、19’-紧固螺栓；20-电解槽结合面；21-环形槽；22-排气孔；23-进气口；24-电解液；25-导流孔；26-电解液出口孔。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型作进一步的详细说明。

图1所示即为本实用新型的在线电解装置的结构示意图，该电解装置包括电解槽5、漂洗吹干装置9、电解液储料槽13、沉淀物分离过滤槽15。其中，在电解槽5内依次设置防电解液溢出装置O型环2、电解液导流板6和三段式环形电极4。在漂洗吹干装置9内依次设置热水喷淋漂洗装置和热风吹干装置，该热水喷淋漂洗装置和热风吹干装置均与不锈钢管1穿过路径同轴设置。热水喷淋漂洗装置包括热水盘管7和热水加热器8，热风吹干装置包括热风加热器10及热风盘管11。在沉淀物分离过滤槽15上设置100目的尼龙过滤网16和流量控制器17。

电解槽5中盛放有中性盐电解液，该中性盐电解液可以为本领域公知的各种除锈电解液，可以根据不锈钢管1的材质选用不同中性盐电解液体系，从而使整个装置具有通用性。

生产过程中，不锈钢管1从图示左侧进入电解槽5中，O型环2内空气流以60°吹向管外壁，保证管与电解槽间隙的溢出电解液流向回收槽15，对向侧的O型环2’起相同作用。如图2所示，O型环2通过紧固螺栓19、19’固定在电解槽5上，20为电解槽结合面。O型环2上形成有环形槽21和与该环形槽21连通的进气口23和多个排气孔22。进气口23通常位于该O型环2的侧面，与气泵或输气管道相连。多个排气孔22位于该O型环2的内圈，通常为对称呈十字形的四个，也可以为六边形、八边形等对称分布的六个或八个，以与从该O型环2中间穿过的不锈钢管1呈60°夹角的方式，将从进气口23输入的空气吹出。

电解液导流板6驱使电解液24沿着不锈钢管1前进方向流动，同时保证施加电场的区域隔离和几何约束。如图3所示，电解液导流板6包括多块水平放置平板和多块中间同一位置开洞的竖直放置平板，水平放置平板的第一块开有多个导流孔25，用来让潜水泵14’从沉淀物分离过滤槽15中抽回的电解液24流回到电解槽5，竖直放置平板上的相同位置处开有圆孔，用于不锈钢管1从中间通过。在被电解液导流板6分成多个空间的电解槽5的底部设有电解液出口孔26，用来将包含电解过程产生的悬浮物的电解液排出该电解槽5，经过流量控制器17和尼龙过滤网16流入沉淀物分离过滤槽15。

三段式环形电极4按照“阴极-阳极-阴极”设置，且阴极和阳极的面积比为2倍以上，电极和管外壁的间隔为60～80mm；三段式环形电极4分别通过各自的电极接线柱3与稳压恒流电源的“负极-正极-负极”相接，不锈钢管1不与导线连接，经过电场区域时，由于电场几何形状的约束，导致电流被迫沿管表面流动，使得管外壁的氧化皮发生电解作用，经过阴极和阳极时分别发生溶解反应和机械剥离作用。

电解过程产生的悬浮物通过流量控制器17和尼龙过滤网16返回沉淀物分离过滤槽15，整个实施过程中电解液液面高度通过潜水泵14’和流量控制器17调节、控制。该电解装置还包括电解液储料槽13和潜水泵14，可以根据沉淀物分离过滤槽15内的杂质离子浓度判定是否启动潜水泵14，通过潜水泵14将电解液储料槽13中的新鲜电解液泵入循环电解液中。

热水盘管7盘成环状，长度为300～400mm，在朝向不锈钢管1的管壁上设置有喷水孔。当从电解槽5出来的不锈钢管经过热水盘管7时，被周向喷出的热水漂洗，并保证喷淋量为1～3L/min，水温由热水加热器8维持在55～60℃。

热风盘管11盘成环状，在朝向不锈钢管1的管壁上设置有出风口，热风加热器10位于热风盘管11的进风口。当不锈钢管经过热风盘管11时，表面残余的水滴被吹出的热风干燥，热风的温度由热风加热器10维持在60～70℃，送气量为2～4L/min。

小型纳滤设备18与热水盘管7喷淋水的回收管路相连，处理后的水返回到热水盘管7中，从而喷淋漂洗水经过小型纳滤设备18软化后可循环使用。小型纳滤设备18可以采用本领域公知的纳滤设备。

经过实际生产检验，本实用新型的在线电解装置能够快速在线清除不锈钢管退火后生成的氧化皮和贫铬层，不再需要浸泡酸洗工艺，提高了生产效率，还可以根据生产速率调整电解效率，极大地节约了处理时间，改善了工艺环境。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种不锈钢管在线电解装置，包括电解槽(5)和漂洗吹干装置(9)；其中，所述电解槽(5)中设置有三段式环形电极(4)，前后的侧壁上设置有供待处理不锈钢管(1)通过的一对同轴圆孔；以及

所述漂洗吹干装置(9)位于所述电解槽(5)的后端，包括热水喷淋漂洗装置和热风吹干装置，所述热水喷淋漂洗装置和热风吹干装置均与所述不锈钢管(1)通过路径同轴设置。

2.根据权利要求1所述的在线电解装置，其中所述三段式环形电极(4)按照“阴极-阳极-阴极”分三段设置，且阴极和阳极的面积比为2倍以上，所述三段式环形电极(4)和所述不锈钢管(1)外壁的间隔均为60～80mm。

3.根据权利要求1所述的在线电解装置，其中所述电解槽(5)前后侧壁上的同轴圆孔上分别设置有防电解液溢出装置(2、2’)，所述防电解液溢出装置(2、2’)包括O型环和埋设在所述O型环中的空气管路，所述空气管路出口与所述不锈钢管(1)移动的路径呈60°夹角。

4.根据权利要求1所述的在线电解装置，其中所述电解槽(5)中还设置有多块电解液导流板(6)，所述多块电解液导流板(6)将所述电解槽(5)分割成多个室，且所述多块电解液导流板(6)在所述不锈钢管(1)通过路径的位置处均开有容所述不锈钢管(1)通过的圆孔。

5.根据权利要求1所述的在线电解装置，其中所述电解槽(5)下方或侧面还设置有电解液循环装置，所述电解液循环装置包括沉淀物分离过滤槽(15)、过滤网(16)、泵(14’)和流量控制器(17)，所述电解槽(5)中产生的含有电解沉淀杂质的电解液通过所述流量控制器(17)和过滤网(16)流入所述沉淀物分离过滤槽(15)，过滤后的电解液通过所述泵(14’)再返回所述电解槽(5)。

6.根据权利要求5所述的在线电解装置，其中所述电解液循环装置还包括电解液储料槽(13)和泵(14)，所述电解液储料槽(13)中存储有新鲜电解液，所述泵(14)将所述新鲜电解液泵入所述沉淀物分离过滤槽(15)中。

7.根据权利要求1所述的在线电解装置，其中所述热水喷淋漂洗装置包括热水盘管(7)和热水加热器(8)，所述热水盘管(7)盘成环状，在朝向所述不锈钢管(1)的管壁上设置有喷水孔，所述热水加热器(8)位于所述热水盘管(7)的进水端；以及

所述热风吹干装置包括热风加热器(10)和热风盘管(11)，其中所述热风盘管(11)盘成环状，在朝向所述不锈钢管(1)的管壁上设置有出风口，所述热风加热器(10)位于所述热风盘管(11)的进风口。

8.根据权利要求7所述的在线电解装置，其中所述热水喷淋漂洗装置中热水加热器(8)设置的加热温度为55～60℃，所述热水盘管(7)的长度为300～400mm，喷淋量为1～3L/min；所述热风吹干装置中热风加热器(10)设置的加热温度为60～70℃，送气量为2～4L/min。

9.根据权利要求7所述的在线电解装置，其中所述漂洗吹干装置(9)还包括小型纳滤设备(18)，所述小型纳滤设备(18)与所述热水盘管(7)喷淋水的回收管路相连，处理后的水返回到所述热水加热器(8)中。