鋼管、石油油井管和鉆桿中頻感應(yīng)加熱熱處理方法,其特征是該方法的工藝步驟分為哪些?今天中頻感應(yīng)加熱電源的小編給您來講講,希望對您有一定的幫助。
?。?)工件上儲料臺:工件鋼管或石油油井管或鉆桿在儲料臺上整齊排列;儲料臺臺面傾斜2-5度,工件由天車吊到儲料臺上,自動按序整齊排列:儲料臺擋料裝置為偏心輪結(jié)構(gòu),對于φ60~φ139.7調(diào)整偏心輪在不同角度位置,使翻料裝置每次只能翻一根料;
(2)工件自動對齊定位:工件鋼管或石油油井管或鉆桿由儲料臺料架送至第一工位-對齊定位輥道,定位輥道由四個(gè)輥輪組成并裝有受料開關(guān),其中兩端輥輪由電機(jī)帶動減速機(jī)驅(qū)動,以使工件對齊;
?。?)工件進(jìn)入加熱輥道:工件鋼管或石油油井管或鉆桿進(jìn)入加熱輥道,進(jìn)行均勻加熱,在加熱輥道上傾斜安裝V型輥輪和變頻調(diào)速電機(jī)和減速機(jī),V型輥輪轉(zhuǎn)速采用變頻調(diào)速,通過感應(yīng)器操作步進(jìn)上料機(jī)把對齊架上的工件平穩(wěn)地抬起,滾送到呈傾斜8-20°安裝的變頻送料機(jī)上,變頻送料機(jī)以設(shè)定的速度向前送料,變頻送料機(jī)為單輥傳動,速度、高度可調(diào),工件鋼管或石油油井管或鉆桿安放在V型輥輪上在感應(yīng)加熱線圈內(nèi)自轉(zhuǎn),對工件鋼管或石油油井管或鉆桿均勻加熱;
?。?)淬火感應(yīng)加熱:工件鋼管或石油油井管或鉆桿經(jīng)加熱輥道進(jìn)入淬火中頻感應(yīng)加熱區(qū),本加熱區(qū)由兩套功率不同的中頻電源配多組加熱感應(yīng)線圈組成淬火感應(yīng)加熱區(qū),加熱溫度850℃-1000℃保證工件溫度的均勻;
?。?)閉環(huán)溫度控制:在感應(yīng)加熱線圈的出口處安裝雙色紅外測溫儀進(jìn)行監(jiān)測工件的溫度,并把信號反饋到中頻電源自動調(diào)節(jié)中頻電源的輸出功率,組成閉環(huán)控制系統(tǒng),控制產(chǎn)品工藝溫度在允許的誤差范圍內(nèi);
?。?)隨線連續(xù)噴淋使工件迅速均勻完全淬透:加熱后的工件鋼管或石油油井管或鉆桿進(jìn)入噴淋淬火區(qū),采用噴淬裝置連續(xù)將水流噴射到被加熱的鋼管表面,完全淬透管壁,快速均勻散熱的效果,強(qiáng)噴淋5-30秒,選用二套大流量高壓水泵,壓力為揚(yáng)程125米每小時(shí)的水循環(huán)量1000m↑[3]/h,總功率在500kW以上,保證使工件表面產(chǎn)生的蒸汽膜破壞;
?。?)工件上瀝水臺:去除工件鋼管或石油油井管或鉆桿經(jīng)淬火后留在管內(nèi)的水帶入回火線圈內(nèi),利用瀝水臺在二個(gè)方向傾斜達(dá)到除水目的,一個(gè)方向傾斜使工件鋼管或石油油井管或鉆桿自動移位,另一個(gè)方向在工件鋼管或石油油井管或鉆桿軸線方向傾斜2-5°,使工件鋼管或石油油井管或鉆桿在瀝水臺上自動移位時(shí),使工件鋼管或石油油井管或鉆桿內(nèi)的水淌光,幾分鐘后,由氣動上料機(jī)抬送上回火線輥道上;
石油鋼管熱處理爐
隨著石油開采難度的不斷加大,井深不斷加深,對油井管的強(qiáng)度等級要求越來越高,J55鋼級油套管已經(jīng)逐漸不能滿足使用要求,N80鋼級已成為常規(guī)鋼級,P110、Q125等鋼級的應(yīng)用越來越廣泛,而管材市場多提供J55鋼級的鋼管,N80、P110、Q125等級鋼管采購十分困難。這就給石油鋼管制造企業(yè)制造高鋼級的油套管帶來了很大的困難。建設(shè)石油鋼管熱處理生產(chǎn)線可以將容易采購的低鋼級J55的管材通過熱處理提高到N80、P110、Q125鋼級使用,解決了高鋼級管材難于采購的困難,滿足了石油鋼管油制造企業(yè)制造高鋼級油套管的需要,滿足石油開采難度不斷加大的需要。
鋼管吊放在淬火爐外上表面傾斜的上料臺架上排好,爐外進(jìn)料輥道設(shè)有擋料器和拔料裝置,拔料裝置將一根鋼管從上料臺架拔放到淬火爐爐外進(jìn)料輥道上。進(jìn)料節(jié)拍到,淬火爐進(jìn)料爐門開,淬火爐外進(jìn)料輥道和爐內(nèi)進(jìn)料懸臂輥道,同時(shí)快速旋轉(zhuǎn),將鋼管送到淬火爐內(nèi)。鋼管到淬火爐內(nèi)的定位是由鋼管定位裝置及PLC控制的。鋼管定位裝置一般由二個(gè)光電開關(guān)組成,由它和PLC完成鋼管的測長測速及在爐內(nèi)的定位。
鋼管進(jìn)入爐內(nèi)到位,爐內(nèi)外進(jìn)料輥道停止轉(zhuǎn)動,此時(shí),爐內(nèi)步進(jìn)機(jī)構(gòu)的活動梁升起,將爐內(nèi)懸臂輥道上的鋼管托起180mm,活動梁水平前進(jìn)140mm,然后下降180mm,將鋼管放在爐內(nèi)固定梁齒窩斜面上轉(zhuǎn)動一定角度落在齒窩內(nèi),活動梁再水平退回140mm至原位,完成一次向前步進(jìn)動作。如此每隔一個(gè)進(jìn)料節(jié)拍,步進(jìn)梁完成一次向前進(jìn)動作,鋼管在固定梁上被向前移動一個(gè)齒距180mm,并翻轉(zhuǎn)一定角度,鋼管在淬火爐內(nèi)經(jīng)加熱保溫到工藝淬火溫度要求。步進(jìn)梁將鋼管托送到淬火爐內(nèi)出料懸臂輥道上,出料爐門開,淬火爐內(nèi)出料懸臂輥和淬火爐外出料輥道同時(shí)快速旋轉(zhuǎn)(變頻調(diào)速最大2m/S).將鋼管傳送到爐外輥道上,經(jīng)高壓水除鱗裝置到淬火機(jī)接料輥道上,淬火機(jī)接料輥道設(shè)二個(gè)光電開關(guān),鋼管頭部擋住第一個(gè)光電開關(guān),輥道降速,擋住第二個(gè)光電開關(guān)輥道停,鋼管輕輕靠住固定擋板。此時(shí)淬火爐的上料機(jī)構(gòu)(一組斯維頓杠桿)將鋼管托放到一組旋轉(zhuǎn)淬火支承輪上。對應(yīng)一組壓輪由液壓缸驅(qū)動壓住鋼管。鋼管被旋轉(zhuǎn)支承輪帶動以較高速度旋轉(zhuǎn),此時(shí)外淋擋水板被油缸移開,外淋水淋下來,內(nèi)噴三通閥換向,內(nèi)噴水從鋼管一端內(nèi)孔噴入,這樣以外淋內(nèi)噴旋轉(zhuǎn)的方式淬火。淬火時(shí)間根據(jù)鋼管材質(zhì)及壁厚一般在6-30秒內(nèi)可任意設(shè)定。淬火后,擋水板將外淋水擋出淬火區(qū)落入下面地坑中,內(nèi)噴三通閥換向內(nèi)噴水通過旁路流入地坑中。壓緊輪移開,拔料機(jī)構(gòu)將鋼管拔出滑到空水裝置上,空水裝置一端抬起。同時(shí),壓縮空氣從管口吹水,空水后空水裝置落下復(fù)位,由給料擋料裝置將鋼管拔出并送到回火爐爐外進(jìn)料輥道上。進(jìn)料節(jié)拍到,回火爐進(jìn)料爐門開,鋼管被輥道送到回火爐內(nèi),其傳動方式同淬火爐。鋼管在回火爐內(nèi)一步步向前經(jīng)加熱保溫到工藝溫度?;鼗馉t出料爐門開,鋼管被回火爐出料輥道傳送到爐外,經(jīng)連接輥道到矯直機(jī)前上料輥道,經(jīng)矯直機(jī)前一段小冷床將鋼管冷卻到450-500度左右,鋼管被拔到矯直機(jī)前進(jìn)料輥道上,并送入矯直機(jī)矯直。要求矯直機(jī)具有快開功能以適應(yīng)兩端鐓粗的鋼管的矯直。
此種爐子能很好的實(shí)現(xiàn)鋼管的熱處理。
連軋鋼管廠熱處理生產(chǎn)線設(shè)計(jì)
本熱處理線主要用于油、套管熱處理,執(zhí)行API5CT—2001標(biāo)準(zhǔn)。以生產(chǎn)高附加值的油管、套管,提高經(jīng)濟(jì)效益。熱處理后的油管、套管具有更高的強(qiáng)度、韌性及耐腐蝕等性能,達(dá)到國際標(biāo)準(zhǔn),在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位。
按如下工藝流程進(jìn)行設(shè)計(jì):從中間庫來的需熱處理的鋼管用吊車放到上料臺架,然后進(jìn)淬火爐,按要求出爐后進(jìn)行高壓水除磷,由旋轉(zhuǎn)輥道運(yùn)輸水淬裝置上,用多組壓緊滾輪壓緊鋼管并使之旋轉(zhuǎn),即刻有上方室溫的水淋下進(jìn)行管外壁淬火,同時(shí)鋼管管口對準(zhǔn)內(nèi)噴噴頭進(jìn)行管內(nèi)壁淬火,直到鋼管的溫度達(dá)到組織轉(zhuǎn)變要求的溫度,這時(shí)運(yùn)輸機(jī)抬起,由撥料機(jī)將鋼管運(yùn)輸?shù)脚潘畢^(qū),然后進(jìn)到回火爐進(jìn)行,鋼管從回火爐出來后經(jīng)定徑機(jī)、熱矯直機(jī)進(jìn)入冷床,冷卻后進(jìn)行無損探傷,合格后入中間庫。此生產(chǎn)線擁有的關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點(diǎn)為:
(1)運(yùn)用系統(tǒng)工程學(xué)原理結(jié)合工藝要求優(yōu)化工藝流程、使全線在具有四種熱處理功能的同時(shí),主次兼顧、流程順暢、高效低耗。
?。?)采用外淋內(nèi)噴技術(shù),配以鋼管水淬工藝專家系統(tǒng)軟件,保證處理各鋼級無縫鋼管時(shí)工藝參數(shù)的合理及可靠性,從而保證熱處理的產(chǎn)品質(zhì)量。
(3)全自動控制、計(jì)算機(jī)信息化管理、全程質(zhì)量監(jiān)控,提高勞動生產(chǎn)率和管理水平。
?。?)改油淬為水淬,大大降低環(huán)境污染,節(jié)省油料,提高生產(chǎn)的安全性。
?。?)優(yōu)化投資組合及設(shè)備選型,與全線設(shè)備進(jìn)口相比,節(jié)省建設(shè)投資1億多元人民幣。