DE3536609A1 - Vorrichtung zur waermebehandlung von stahlrohren - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur konti­ nuierlichen Wärmebehandlung von insbesondere dünnwandigen und einen relativ großen Durchmesser aufweisenden Stahl­ rohren, bestehend aus einem das Rohr aufnehmenden Trans­ portrollgang, einem das Rohr konzentrisch umschließenden und mit mehreren über den Umfang verteilt angeordneten Brennerdüsen versehenen Ringbrenner und bedarfsweise einem inneren und/oder äußeren Spritzring.

Dünnwandige Stahlrohre mit großem Durchmesser, insbesondere aus rostfreiem Stahl, werden aus großformatigen Platten nach dem Biegewalzverfahren zuerst zu Rohren verformt und anschließend werden die geschlitzten Rohre zu geschlosse­ nen Rohren verschweißt. Nach einem zwischengeschalteten Kalibriervorgang werden die Rohre zur Verbesserung ihrer mechanischen Eigenschaften aber auch zur Erhöhung der Korro­ sionsbeständigkeit einer Wärmebehandlung unterzogen, bei der sich der Gefügezustand des Rohrwerkstoffes verändert. Beim Lösungsglühen, einer Wärmebehandlung zwischen 950°C und 1100°C, werden Ausscheidungen im Mischkristall in Lösung gebracht.Derartig hohe Temperaturen haben zur Folge, daß sich das Stahlrohr, insbesondere durch sein eigenes Gewicht, verformt. Deshalb wird die Erwärmung des Stahlrohres nur auf einem sehr kurzen Abschnitt durchgeführt, der sicher­ stellt, daß derartige Verformungen ausgeschlossen sind.

Die Erwärmung des Stahlrohres erfolgt deshalb mit einer induktiven Heizeinrichtung, die sich um das Stahlrohr er­ streckt. Eine solche Heizeinrichtung, die dem Außendurch­ messer des Rohres angepaßt sein muß, ist verhältnismäßig aufwendig. Unterschiedliche Werkstoffe, Rohrdurchmesser und Wandstärken erfordern unterschiedliche induktive Heizvor­ richtungen, deren Anschaffung insbesondere bei kleinen und ständig wechselnden Chargen aufgrund des damit verbundenen Investitionsaufwandes nicht gerechtfertigt ist.

Aus der DE-AS 25 29 518 ist eine Vorrichtung zur Großrohr­ vergütung, insbesondere dickwandiger Rohre bekannt, mit der die Erwärmung in zwei Stufen erfolgt. In der ersten Stufe wird das Rohr durch einen mit Brennerdüsen bestückten Ring­ brenner erwärmt, der an der Stirnseite eines Abluftkanales fest angeordnet ist. Dabei sind die Brennerdüsen unter einem Winkel von 45° in Richtung auf das Rohr und den Abluftkanal angeordnet, so daß keinerlei Brennmarkierungen an der Ober­ fläche des Rohres auftreten. Zusätzlich wird das Rohr zu seinem axialen Transport in Drehung versetzt, was einen ver­ hältnismäßig aufwendigen Antrieb erforderlich macht. Der Ringbrenner ist fest mit dem Abluftkanal verbunden und kann insbesondere bei einer Veränderung des Rohrdurchmessers nicht ausgewechselt werden. Hinter dem Ringbrenner ist eine induktive Heizeinrichtung als zweite Stufe vorgesehen, an die sich bedarfsweise ein äußerer Spritzring und ggf. auch ein innerer Spritzring anschließt. Diese bekannte Vorrich­ tung ist auf einen vorgegebenen Rohrdurchmesser ausgelegt. Eine Anpassung an andere Rohrdurchmesser ist nicht möglich, so daß diese Vorrichtung bei wechselnden Chargen nicht ein­ gesetzt werden kann.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vor­ richtung zur kontinuierlichen Wärmebehandlung von insbeson­ dere dünnwandigen und einen relativ großen Durchmesser auf­ weisenden Stahlrohren zu schaffen, die bei geringstem Auf­ wand ein rasches Erwärmen von nur sehr kurzen Rohrabschnitten sicherstellt und die in kürzester Zeit insbesondere unter­ schiedlichen Rohrdurchmessern angepaßt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschla­ gen, daß die Brennerdüsen radial und senkrecht gegen das Rohr gerichtet sind und daß der Ringbrenner auswechselbar und drehbar ausgebildet und mit einem Drehantrieb ausgerüstet ist. Diese Ausbildung stellt eine rasche und immer nur einen kurzen Abschnitt erfassende Erwärmung des Rohres sicher. Der drehbare Ringbrenner verhindert, daß durch die Brennerdüsen Markierungen an der Oberfläche des Rohres entstehen. Dabei ist es möglich, den Ringbrenner entweder vollständig oder nur um einen vorgegebenen Winkel oszillierend zu drehen. Durch Auswechseln des Ringbrenners kann die Vorrichtung in kürzester Zeit und ohne großen Aufwand insbesondere jedem beliebigen Rohrdurchmesser angepaßt werden.

Weitere Merkmale der Vorrichtung sind in den Ansprüchen 2-8 offenbart.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in einer Zeich­ nung in vereinfachter Weise dargestellten Ausführungsbeispie­ les näher erläutert. In dieser Zeichnung ist eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Wärmebehandlung von dünnwandigen und einen verhältnismäßig großen Durchmesser aufweisenden Stahl­ rohren gezeigt, die im wesentlichen aus einem Führungsring 1 und einem Ringbrenner 2 besteht. Der Führungsring 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel in drei Führungsrollen 3 drehbar gehalten, die bedarfsweise radial zur Veränderung der Lage des Führungsringes 1 eingestellt werden können. An dem Füh­ rungsring 1 ist ein radial nach außen gerichteter Hebel 4 befestigt, an den das eine Ende einer Kurbelstange 5 gelenkig angeschlossen ist. Das andere Ende der Kurbelstange 5 ist an eine Antriebsscheibe 6 angelenkt, die auf der Welle 7 eines an sich bekannten, nicht dargestellten Drehmotors befestigt ist. Über die Antriebsscheibe 6, die Kurbelstange 5 und den Hebel 4 wird der Führungsring 1 in eine hin- und hergehende Drehbewegung versetzt.

Durch Veränderung des radialen Abstandes des Anschlußgelenkes 8 an der Antriebsscheibe 6 und/oder des Anschlußgelenkes 9 am Hebel 4 kann der Winkel der hin- und hergehenden Drehbe­ wegung eingestellt werden. Durch Verwendung eines in der Drehzahl regelbaren Drehmotors kann die Anzahl der Hin- und Herbewegungen des Führungsringes 1 pro Zeiteinheit verändert werden. Dabei ist es in Abänderung dieses Ausführungsbeispie­ les möglich, die hin- und hergehende Drehbewegung durch eine Kolben-Zylindereinheit, eine Zahnstange oder dgl. zu erzeugen. Ferner ist es möglich, den Führungsring umlaufend zu drehen, was jedoch einen anderen Antrieb erforderlich macht.

Der Ringbrenner 2 ist innerhalb des Führungsringes 1 angeord­ net und beispielsweise mittels vier Streben 10 an demselben befestigt. Über diese Streben 9, die mit nicht dargestellten Langlöchern ausgerüstet sind, kann der Ringbrenner 2 genau koaxial zum Führungsring 1 ausgerichtet werden. Der Ringbren­ ner 2 ist mit einer Vielzahl von radial und senkrecht nach innen gerichteten Brennerdüsen 11 bestückt, die gleichmäßig verteilt über den Umfang des Ringbrenners 2 angeordnet sind. Diese Brennerdüsen werden über eine Leitung 12 mit einem Gas- Sauerstoffgemisch beaufschlagt und dienen zur Erwärmung eines Rohres 13, welches auf Transportrollen 14 eines an sich bekannten Rollganges konzentrisch durch den Ringbrenner 2 bewegt wird. Um den Ringbrenner 2 und das Rohr 13 bei sich änderndem Rohrdurchmesser aufeinander einstellen zu können, ist es möglich, entweder den Rollgang anzuheben oder den Führungsring 1 und damit den Ringbrenner 2 über die Führungs­ rollen 3 einzustellen. Durch Auswechseln des Ringbrenners 2 kann die Vorrichtung ohne großen Aufwand und in kürzester Zeit in unterschiedlichen Durchmessern der zu erwärmenden Rohre angepaßt werden.

Zusätzlich weist die Vorrichtung zumindest einen an sich bekannten, nicht dargestellten äußeren Spritzring auf, über den Wasser gegen das Rohr 13 gespritzt und damit dasselbe abgekühlt bzw. abgeschreckt werden kann. Um eine genau vor­ gegebene Erwärmungstemperatur des Rohres 13 zu erreichen und einhalten zu können, wird in das Rohr 13 mindestens ein Temperaturfühler eingeführt.

Bedarfsweise ist es möglich, zwei oder mehr derartige Vor­ richtungen mit größerem Abstand voneinander zur Wärmebehand­ lung eines Rohres anzuordnen. Dadurch verkürzt sich die Wär­ mebehandlungszeit des Rohres entsprechend.

Claims (8)

1. Vorrichtung zur kontinuierlichen Wärmebehandlung von insbesondere dünnwandigen und einen relativ großen Durchmesser aufweisenden Stahlrohren, bestehend aus einem das Rohr aufnehmenden Transportrollgang, einem das Rohr konzentrisch umschließenden und mit mehreren über den Umfang verteilt angeordneten Brennerdüsen ver­ sehenen Ringbrenner und bedarfsweise einem inneren und/ oder äußeren Spritzring, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennerdüsen (11) radial und senkrecht gegen das Rohr (13) gerichtet sind und daß der Ringbrenner (2) auswechselbar und drehbar ausgebildet und mit einem Drehantrieb (6) ausgerüstet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringbrenner (2) auf im Bereich des Transport­ rollganges (14) angeordneten Führungsrollen (3) dreh­ bar gelagert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrollen (3) radial einstellbar ausge­ bildet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringbrenner (2) mit einem besonderen Führungs­ ring (1) versehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsring (1) mit Abstand konzentrisch um den Ringbrenner (2) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehantrieb (6) aus einem Drehmotor besteht, der über eine Kurbelstange (5) mit dem Ringbrenner (1, 2) verbunden ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbelstange (5) an einem radialen Hebel (4) des Ringbrenners (1, 2) angeschlossen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Abstand des Anschlußgelenkes (8, 9) am Drehmotor (6) und/oder am Hebel (4) einstellbar ausgebildet ist.