DE2303629B2 - Verwendung des ESU-Verfahrens zur Regeneration eines in seiner Qualität verschlechterten Metallrohrs - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich mit der Regeneration eines Metallrohr^, dessen Festigkeit im Betrieb über einen längeren Zeitraum hinweg abgenommen hat

Bei pielsweise in Äthylen-, Wasserstoff- und Ammoniakanlagen werden zahlreiche Pyrolyse- und Reformerrohre verwendet. Die meisten dieser Metallrohre werden aus einem Stahl hergestellt, der aus 0 4-/0 C, 25 »/0 Cr und 20-/0 Ni mit Rest Eisen

(ent or X 3 Cr Ni 25 50) besteht, und besitzen einen inneLurchmesser von 38 bis 150 mm und eine Wanddicke von etwa 12 mm. Wegen der schlechten maschinellen Bearbeitbarkeit wurden diese Rohre bisheV im Schleuderguß hergestellt. Rohre aus einem solchen Stahl sind im Gebrauch einer Temperatur von bis zu 800 bis 1000 C ausgesetzt. Be, dem genannten Stahl wird vorteilhafterweise be. seiner Ver-Wendung unter derart hohen Temperaturen der ge-Wgemäßig im Grundgefüge in fester Lösung vorneliegende Kohlenstoff im Austenitgefüge in feiner Fofm ausgefällt, wodurch eine Ausscheidungshartung erreicht und mithin die Hochtemperaturfestigkeit bzw Kriechfestigkeit des Werkstoffs erhöht wird. Wenn der Stahl jedoch über einen längeren Ze.traum hinwei-normalerweise-Jiehr als drei Jahre-benutzt wird, beginnt das ausgeschiedene Karbid obgleich o?» chemische Zusammensetzung des Stahls keine Veränderung erfährt, zu agglomerieren wodurch die «ufsisA

HTctoLe weitere einzelne Rohre regenerieren, ^{SlCh a} ^h der bekannten Arbeitsweise naturgemäß ^WV?h ist Auch können die neuen Rohre anäSi die alten besitzen. Selbst eine ^ der ^gierungszusammenset_indem pulverartige Zusa ze beim verwendet werden. Darüber hinaus be- ^geschmolzene neue Rohr eine glatte ^_enJ_äched ^g _{ie {rei} ist von den charaktenstischen innea _{den ub},_icherwe,_se sonst im Schleu-

^Ver"*^un|^ _{tdlten Roh}ren. Außerdem ist ein eifin_ä| _wiedergewonnenes Rohr bezüglich ^ _{nach dem} herkömmlichen ^ hergestellten neuen Metal-

^J^ überlegen. Ein zusätzhcher Vorteilι berohre ^B* J _{daß beim} erfindungsgemaßen s^eht auch j» ^ _{umge5chmolzenen Rohr}s

ve _{n kanfl}

^«Jg*^ erfindungsgemaßen Verwendung erö.e m _{an Kosten U}r den Ersatz ^te-f™ _erm ^H _üdeter Rohre läßt sich noch weiter ™*~»*_{tm meh}rere Rohre nacheinander umve gern ^^. _{dje emzelnen Rohr}.

g^c™^Z _e ^e _n ⁿ _{dseitig a}neinander_geschwe.ßt werden. ^Seg^^e _s"_nders vorteilhaften Einsatz kann die erfin- ^ⁿ _mäße verwendung für ein hochlegiertes Me-™4^gem _v ^a _orzugsWei_se mit O,4o/_oC, 25«/oCr und tajlronr^ vong^ ^ _Verunreinigungen finden,

M^ - _{mit einem} Innendurchmesser

wob« .s a ^_{0 mm} ^ ^ _{Wanddicke von 12 mm}

_werden kann.

_{Es ?if e en}

doch unwirtschaftlich ist, insbesondere dann, wenn die Rohre aus teueren Stahllegierungen wie der vor- ^^ _schematische Darstellung einer Vor-6· Durchführung des erfindungsgemaßen

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3 4

Fig. 4 und 5 Aufsichten zur Veranschaulichung zeigte Weise von dem gebrauchten Metallrohr P geverschiedener Anordnungen des metallischen Werk- wonnen wurden, gemäß F i g. 3 und 4 oder 5 so anstoffs. geordnet, daß sich ihre unteren Enden mit Abstand

Fig. 1 zeigt bei P allgemein ein Metallrohr, z.B. über der oberen öffnung der ESU-Stranggießein Pyrolyserohr zur Verwendung in einer Äthylen- 5 kokille M befinden. Die Abzieheinrichtung 8 wird anlage. Das Pyrolyserohr P wird lotrecht im dar- bis zum oberen Ende ihres Aufwärtshubs hochgefahgestellten Fall in acht Segmente aufgetrennt, um ren, so daß das von ihr getragene Anfahrstück in den Stücke seines metallischen Werkstoffs 1 zu erhalten, parallelwandigen Mittelteil der ESU-Stranggießdie gemäß F i g. 2 jeweils bogenförmigen Querschnitt kokille M und mit seiner Oberseite bis dicht an die besitzen. An Innen- und Außenseite des gebrauchten io Unterseite ihrer oberen öffnung herangebracht wird. Metallrohr· P haften Fremdkörper an, welche vor Daraufhin wird die obere öffnung der Stranggießoder nach dem Zerschneiden des Rohrs in Segmente kokille mit der geschmolzenen Schlacke 5 gefüllt und mittels einer Schleifscheibe oder eines mechanischen werden die unteren Enden der Werkstücke in die Schneidwerkzeugs entfernt werden. Querschnittsfläche Schlackenschmelze eingeführt. Wenn in diesem Zu- und Länge jedes Werkstücks 1 werden der Quer- 15 stand nach Verbindung der Werkstücke und des Anschnittsfläche und Länge des herzustellenden Metall- fcnhrstücks mit der Wechselstromquelle 7 ein Strom rohrs entsprechend gewählt. Die Werkstücke 1 kön- durch die betreffenden Elektroden 2 und das Anfahrnen, wie bei W angedeutet, auf erforderliche Weise stück 6 geleitet wird, findet der Elektroschlacke-Umdurch Lichtbogenschweißen, Widerstpndsschweißen schmelzvorgang statt, wobei die betreffenden metalli- oder nach einem beliebigen anderen Verfahren mit- 20 sehen Elektroden 2 geschmolzen werden und die einander verbunden werden, um metallische Elek- abschmelzenden Schmelzmetalltropfen in die Schlaktroden 2 der gewünschten Länge zu erhalten. kenschmelze 5 fallen und sich auf der Oberseite des

Fi g. 3 veranschaulicht eine ESU-Stranggieß-Rohr- Anfahrstücks 6 absetzen. Damit der Elektroschlackekokille M aus Kupfer, die aus einem wassergekühlten Umschmelzvorgang kontinuierlich abläuft, wird jede Dorn 3 und einer wassergekühlten äußeren Strang- 25 metallische Elektrode 2 durch die Vorschubrollen 9 gießkokille 4 besteht. Der zwischen Dorn 3 und so zugeführt, daß sein unteres Ende ständig in die Außenkokille 4 gebildete Formhohlraum ist an seiner Schlackenschmelze S eintaucht. Auf diese Weise Oberseite offen und besitzt etwa die Form eines sammeln sich die Schmelzmetalltropfen kontinuier-Trichters, während sein Mittelteil parallele Wände lieh in der oberen öffnung der ESU-Stranggießbesitzt und er am unteren Ende in Form eine⁷, um- 30 kokille M. Das Anfahrstück 6 wird bei der Abwärtsgekehrten Trichters offen ist. Die Querschnittsform bewegung der Abzieheinrichtung 8 allmählich nach des parallelwandigen Mittelteils entspricht in ihren unten geführt, so daß sich die ansammelnde Metall-Abmessungen dem herzustellenden Metallrohr. Meh- schmelze allmählich im parallelwandigen Mittelteil rere metallische Elektroden 2 werden jeweils in lot- der ESU-Stranggießkokille M nach unten verlagert rechter Stellung so angeordnet, daß sich ihre unteren 35 und dabei bei der Bewegung durch den parallelwan-Enden in die obere öffnung der ESU-Stranggieß- digen Mittelteil durch den wassergekühlten Dorn 3 kokille M erstrecken, wie dies in F i g. 4 oder 5 und die wassergekühlte Außenkokille 4 abgekühlt dargestellt ist. Diese metallischen Elektroden 2 wer- und verfestigt wird. Auf diese Weise wird dann ein den durch Vorschubrollen 9, die durch einen nicht umgeschmo!?enes Metallrohr gewonnen. Da hierbei dargestellten Antrieb synchron angetrieben werden, 40 die Innen- und Außenflächen des Metallrohrs 10 mit kontinuierlich in Abwärtsrichtung in die ESU-Strang- einem Schlackefilm 14 bedeckt sind, kann das Metallgießkokille M vorgeschoben. Bei 6 ist ein Boden- rohr 10 mit glatten Innen- und Außenflächen ruck- bzw. Anfangsstück angedeutet, das aus einem kurzen frei aus der ESU-Stranggießkokille M herausgezogen Rohrstück praktisch derselben Querschnittsform wie werden. In diesem Zusammenhang ist auch zu bedas zu reproduzierende Rohr und wie der parallel- 45 achten, daß Spurenmengen von Fremdkörpern, die wandige Mittelteil der ESU-Stranggießkokille M be- an der Oberfläche der Elektroden 2 und/oder in Rissteht. Gemäß F i g. 3 ruht das Anfahrstück 6 auf dem sen in der Oberfläche zurückgeblieben sind, während Trag-Sockel 11 einer Abzieheinrichtung 8, die durch des Durchgangs der metallischen Elektrode durch die einen entsprechenden Antrieb aufwärts und abwärts Schlackenschmelze in Form feiner Tropfen geschmolverfahrbar ist. Das Anfahrstück 6 ist um die Achse 50 zenen Metalls beim Elektroschlacke-Umschmelzvordes Sockels 11 herum drehbar und wird durch einen gang durch die Schlackenschmelzt entfernt werden, im Sockel 11 angeordneten Motor 12 über ein Ge- Außerdem ist zu beachten, daß durch Drehen oder triebe 13 schwingend in Drehung versetzt oder hin- Hin- und Herbewegen des Anfahrstücks mit passen- und hergedreht. Die Höhe des Anfahmücks 6 ist so der Geschwindigkeit um seine eigene Achse mittels gewählt, daß sein oberes Ende in den parallelwandi- 55 des Antriebs-Motors 12 und des Getriebes 13, wie gen Mittelteil der ESU-Stranggießkokille M eingeführt durch die ausgezogenen und die gestrichelten Pfeile wird, wenn sich die Abzieheinrichtung 8 am Ende in F i g. 5 angedeutet, die von den betreffenden Elekihres Aufwärtshubs befindet. Die Vorrichtung weist troden 2 auf die Oberseite des Anfahrstücks 6 fallenferaer eine Gleichstromquelle 7 auf, die elektrisch den Metallschmelztropfen bei der Bildung des Metallmit den betreffenden metallischen Werkstücken 2 und 60 rohrs 10 gleichmäßig verteilt werden. Aus diesem mit dem Anfahrstück 6 verbunden ist. In der Strang- Grund läßt sich das Metallrohr 10 praktisch ohne gießkokille M bildet sich eine Schlackenschmelze S. Schwierigkeiten bilden, auch dann, wenn die metalli-

Im Betrieb der Vorrichtung werden mehrere metal- sehen Elektroden, wie in F i g. 5 dargestellt, mit be-

lische Elektroden 2, die auf die in F i g. 1 und 2 ge- trächtlichem Abstand voneinander angeordnet sind.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

23 03 629 ^ Patemanspruche:

1. Verwendung des ESU-Verfahrens zur Regeneration eines im Einsatz insbesondere be« hohen Temperaturen in seiner Qualität verschlechterten Metallrohrs, wobei das Metallrohr in Langsnchrichtung in mehrere Segmente aufgetrennt wird, welche sodann zu einem rohrartigen, an den Trennkanten voneinander auf Abstand stehenden xo Elektrodensatz angeordnet und als Elektroden gemeinsam in Rohrlängsrichtung zu emem neuen Rohr umgeschmolzen werden.

2. Verwendung nach Anspruch I, be. dem mehrere Rohre nacheinander umgeschmolzen werden, wobei die einzelnen Rohrsegmente end-Sga^einandergeschweißtwerden.

3 Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein hochlegiertes Metallrohr vorzugsweise mit 0,4Vo C, 250/0 Cr und 20·/. Ni, Rest Eisen und so Verunreinigungen verwendet wird.

4. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Metallrohr auf ein Format mit und wirtschaftlicheren

&TS SÄ, neuer Rohre zu, Aus_der verbrauchte. Rohre^ ^ ^ ^^

^SSr Umschmelzverfahren und zwarspe^d%S ?*^k^verfahrens als besonders vorteilhaft «Ute f^SUJ_{nämlich ein} wegen der Vtrschlechf ™*f V™ _Qualität ausgebautes, verbrauchtes Me-"""f ^„gsrichtung in mehrere Segmente aufge^allr"^hr l",^U^|_che sodann zu emem rohrartigen an ££voneinander auf Abstand stehenden ? angeordnet und als Elektroden ge- ^ Rohrlä^gsrichtung zu einem neuen Rohr

_oPcrhmolzen werden.
^f^ferfindungsgemäßen Verwendung ist es

£ notwendig, Rohre oder ähnliche Kon6 ^^ _{Schrott verimsc}h_t

und wieder völlig neu zu formen. ^^ _ibre einer Abschmelzelektrode ange-Vielmeör «w _inelbaren Urnschmelzung im

näherte Form _m Erfindungsgemaß lassen

Ih dahdbei allen Materialien entsendende Vor- «eh ^ _{; denen ein} Umschmelzen m.t ande-

teile |n«Oi<^ Htellen völlig neuer Gegenstände