CN206747278U - 一种用于钼合金管材轧制成型的加热装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于钼合金管材轧制成型的加热装置，其特征在于，所述装置包括分别设置在轧管机机架进料端和出料端的第一加热器和第二加热器，两个结构相同的套筒；所述套筒为中空的圆筒，所述两套筒的一端分别与两个加热器的自由端间隙套接，所述两套筒的另一端分别固定在设置在机架两侧的支架上。本实用新型在加热排气、恒温轧制及降温排气阶段，完成钼合金薄壁管材制备工艺过程中，其从加热器和套筒之间的间隙排出了只有空气和水蒸汽，消除了传统轧制现场的烟气污染问题，改善了人机操作环境。
Description
技术领域
本实用新型属于金属加工技术领域，具体涉及一种用于钼合金管材轧制成型的加热装置。
背景技术
在工业化生产应用中，常用的加热方式有油浴加热、电阻加热、电弧加热、感应加热、电子束加热、等离子体加热、微波加热、远红外加热、激光加热以及火焰加热等。而在温轧管机设备上完成钼合金薄壁管材的成型加工，需要给预加工的管坯加热，使管坯温度快速升温至700℃-900℃的热态状况下实现钼合金薄壁管材的轧制成型，同时由于钼合金材质在550℃以上容易和空气中的氧气氧化产生挥发性的三氧化钼粉尘，造成局部环境污染，引发钼金属量的损失，导致成型管材成分配比变化，从而对钼合金薄壁管材成型加工的加热方式提出了更高的要求。目前，传统制备钼合金薄壁管材的加热方式选用的是高频感应加热或火焰加热，高频感应加热的工作原理如图（3）所示，一对轧辊和一组高频线圈同时固定在机架上，并随机架做水平往复运动，轧辊固定在机架中央并压紧管坯上下表面，高频线圈分布在机架的进、出口端，当机架向左或右运动时，管坯穿过高频线圈，因电磁感应原理，管坯快速加热到轧制温度，管坯在轧辊和芯棒的挤压力下壁厚和外径发生变化，从而实现管坯的轧制成型。火焰加热的工作原理和高频随动加热相似，只是将高频加热线圈换成火焰枪喷射管坯外表面加热，当管坯达到轧制温度时，完成管坯的轧制成型。
上述两种加热方式在钼合金薄壁管材的成型加工过程中都存在加热不均匀，从而导致成型管材壁厚不均，甚至出现管材开裂的现象，使得管材的成品率大幅降低，同时在轧制机架内由于空气的存在，高温下和钼合金发生氧化反应，造成管材表面氧化和钼金属的流失，而且产生大量烟气给工作环境带来影响，而高频随动加热更是结构复杂，随动体积增加，运行过程中伴随噪音和振动，给薄壁管材的热轧工艺带来很多不确定因素，同时影响现场操作人员的身心健康。
发明内容
针对上述已有技术存在的不足，本实用新型提供一种用于钼合金管材轧制成型的加热装置。
本实用新型是通过以下技术方案实现的。
一种用于钼合金管材轧制成型的加热装置，其特征在于，所述装置包括设置在轧管机机架进料端的第一加热器和出料端的第二加热器，两个结构相同的套筒；所述套筒为中空的圆筒，所述两套筒的一端分别与两个加热器的自由端间隙套接，所述两套筒的另一端分别固定在设置在机架两侧的支架上。
根据上述的加热装置，其特征在于，所述两个加热器结构相同，均包括中空的圆筒状管体，所述管体包括三层管壁，最外层管壁与中间层管壁之间形成用于容纳冷却液的空腔，中间层管壁与最内层管壁之间形成用于容纳氢气的空腔，最内层管壁设有均匀分布并且向内的氢气喷嘴；所述管体的一端设有氢气入口、冷却液入口以及冷却液出口，所述管体的另一端设有法兰；所述第一加热器通过设有的法兰与轧管机机架的进料端连接，所述第二加热器通过设有的法兰与轧管机机架的出料端连接。
本实用新型的有益技术效果，本实用新型提了一种用于钼合金管材轧制成型的加热装置，与传统的随动加热装置相比，本实用新型的装置具有以下优点：
（1）传统的高频随动加热或火焰随动加热，机架工作空间为半开放式结构，空气大量存在，当钼合金管坯表面被加热到550℃以上时，管坯表面的钼金属和空气中的氧气发生氧化反应，导致成型管材表面氧化，引起管坯中钼金属量的损失，同时由于其给管坯加热的区域为点受热或面受热，从而使得管坯轧制区域受热不均匀，其金属流动性就会有差异，当芯棒和轧辊共同挤压管坯的内，外壁时，容易引起壁厚不均匀的状况甚至开裂，降低了管材成品率。
（2）本实用新型消除了轧制现场烟气污染问题，改善了操作人员的工作环境，有利于现场人员的身心健康。传统的随动加热，由于钼合金管坯受热区域空气的存在，当管坯表面被加热到550℃以上时，管坯表面的钼金属和空气中的氧气发生氧化反应，生成易挥发了三氧化钼，随着温度升高，钼金属和氧气反应更加剧烈，三氧化钼、水汽和油污等混杂在一起形成大量烟气，造成工作现场设备和人员的污染。而本实用新型的活塞式随动加热装置，在加热排气、恒温轧制及降温排气阶段，完成钼合金薄壁管材制备工艺过程中，其从加热器和套筒之间的间隙排出了只有空气和水蒸汽，消除了传统轧制现场的烟气污染问题，改善了人机操作环境。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为加热器的结构示意图。
图3为现有技术的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
如图1-图2所示，一种用于钼合金管材轧制成型的加热装置，包括设置在轧管机机架1进料端的第一加热器2和出料端的第二加热器3，两个结构相同的套筒4和套筒5，套筒结构为中空的圆筒，两套筒的一端分别与两个加热器的自由端间隙套接，两套筒的另一端分别固定在设置在机架两侧的支架6和支架7上；两个加热器的结构相同，均包括中空的圆筒状管体，管体包括三层管壁，最外层管壁8与中间层管壁9之间形成用于容纳冷却液的空腔10，中间层管壁9与最内层管壁11之间形成用于容纳氢气的空腔12，最内层管壁设有均匀分布并且向内的氢气喷嘴13，管体的一端设有氢气入口14、冷却液入口15以及冷却液出口16，管体的另一端设有法兰17，氢气入口与用于容纳氢气的空腔连通，氢气入口用于与氢气管道连接，氢气管道上设有氢气控制阀门，冷却液入口和冷却液出口分别与用于容纳冷却液的空腔连通，冷却液入口用于与冷却液供液管道连接；第一加热器通过设有的法兰与轧管机机架的进料端连接，第二加热器通过设有的法兰与轧管机机架的出料端连接。
使用本装置的运行方法包括以下步骤：
（1）加热排气阶段：管坯18穿过芯棒19进入到两个加热器内的加热区域时，打开氢气阀门并点燃，保持氢气流量为13L/min~18L/min的高气状态，时间为3min~5min，以充分燃烧加热器和管坯表面之间的空气，防止钼合金管坯表面在550℃以上发生氧化，同时氢气和氧气燃烧生成的水蒸气沿加热器和套筒之间的换气间隙排出；
（2）恒温轧制阶段：将加热器内加热区域的温度升至850℃~900℃时，机架带动轧辊20和加热器缓慢向左运动，受热管坯在芯棒和轧辊的挤压力作用发生塑性变形，其壁厚和外径发生改变，完成管坯的加工成型，同时将管坯向左送进，氢气和氧气反应成的水蒸气及多余的空气沿加热器和套筒之间的换气间隙排出。此时，保持氢气流量为13L/min~18L/min的高气状态，加热器区域温度为850℃~900℃的恒温状态，轧辊沿管坯表面水平前进速度为500mm/min~800mm/min。当机架向左运动至行程终端时，机架带动轧辊和加热器快速向右后退至轧制起始位置，完成管坯一道次恒温轧制过程；此时，依然保持氢气的高气和加热器的恒温状态，轧辊水平后退速度为300mm/s~500mm/s；然后机架带动轧辊和加热器继续向左运动，开始下一次的轧制过程；
（3）降温排气阶段：按照步骤（2）完成钼合金管坯的轧制成型，当管坯尾部开始经过加热器内的加热区域时，调节氢气阀门并保持氢气流量为13L/min~18L/min的高气状态，以排出加热器和管坯表面之间的水蒸气，使其沿加热器和套筒之间的换气间隙排出，时间为1min~2min，然后降低加热器区域温度为650℃~700℃；整个轧制过程中，当加工好的成型管材从加热器内加热区域出来时，保证成型管材的温度控制在480℃~520℃范围内，一方面有效的防止了成型管材的表面氧化问题，另一方面避免了薄壁管材温降过大而引起的开裂等缺陷，提高了管材成型率。
以上所述的仅是本实用新型的较佳实施例，并不局限本实用新型。应当指出对于本领域的普通技术人员来说，在本实用新型所提供的技术启示下，还可以做出其它等同改进，均可以实现本实用新型的目的，都应视为本实用新型的保护范围。
Claims (1)
1.一种用于钼合金管材轧制成型的加热装置，其特征在于，所述装置包括设置在轧管机机架进料端的第一加热器和出料端的第二加热器，两个结构相同的套筒；所述套筒为中空的圆筒，所述两套筒的一端分别与两个加热器的自由端间隙套接，所述两套筒的另一端分别固定在设置在机架两侧的支架上；所述两个加热器结构相同，均包括中空的圆筒状管体，所述管体包括三层管壁，最外层管壁与中间层管壁之间形成用于容纳冷却液的空腔，中间层管壁与最内层管壁之间形成用于容纳氢气的空腔，最内层管壁设有均匀分布并且向内的氢气喷嘴；所述管体的一端设有氢气入口、冷却液入口以及冷却液出口，所述管体的另一端设有法兰；所述第一加热器通过设有的法兰与轧管机机架的进料端连接，所述第二加热器通过设有的法兰与轧管机机架的出料端连接。
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|---|---|---|---|---|
| CN106914498A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-07-04 | 金堆城钼业股份有限公司 | 一种用于轧制钼合金管材的加热装置及加热方法 |
| CN109382412A (zh) * | 2018-10-22 | 2019-02-26 | 中国重型机械研究院股份公司 | 一种两辊热轧管装置及使用方法 |
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