具有预热机构的不锈退火炉及不锈钢管退火工艺

申请号 CN202111617182.3 申请日 2021-12-27 公开(公告)号 CN114292987B 公开(公告)日 2024-04-30
申请人 上海华钢不锈钢有限公司; 发明人 王尧扬; 王爵光;
摘要 本 发明 公开了一种具有预 热机 构的不锈 钢 管 退火 炉及 不锈钢 管退火工艺,包括:预热 退火炉 、机械去鳞箱、环周 风 幕机构、机械除鳞机构以及用于控制预热退火炉工作的退火控制系统,退火控制系统的输入端电性连接有位于预热退火炉内部的 温度 监测机构,环周风幕机构的数量为若干并分布于机械去鳞箱的两端,环周风幕机构的输入端连通有氢氮混合保护气供气结构。本发明中,利用预热加热的方式将钢体加热至500摄氏度左右从而使管体表面初步 相变 重结晶表面 氧 化渣滓在初步预热下与主体相变量不同引发分层并在保护气环境下进行脱离避免重新氧化,在退火操作前进行预热并机械除鳞处理,避免表层渣滓对退火效果的影响。
权利要求

1.一种具有内管径预热机构的不锈管网带退火炉,包括预热退火炉(100)、机械去鳞箱(200)、环周幕机构(300)、机械除鳞机构(400)以及用于控制预热退火炉(100)工作的退火控制系统,其特征在于:所述退火控制系统的输入端电性连接有位于预热退火炉(100)内部的温度监测机构,所述环周风幕机构(300)的数量为若干并分布于机械去鳞箱(200)的两端,所述环周风幕机构(300)的输入端连通有氢氮混合保护气供气结构,所述机械除鳞机构(400)呈交错分布于机械去鳞箱(200)的内部,所述预热退火炉(100)的内部设有贯穿预热退火炉(100)两端的网带输送机构(110),所述预热退火炉(100)的顶面固定安装有排风机(120);所述环周风幕机构(300)包括导环座(310)、运动台板(320)和喷嘴(330),所述导环座(310)的底端设有固定于预热退火炉(100)表面的铰接座,所述运动台板(320)的表面设有主动轮(321)和辅助夹轮(322),所述主动轮(321)和辅助夹轮(322)分别与导环座(310)的表面滑动抵接,所述导环座(310)的表面固定安装有与主动轮(321)传动连接的驱动电机,所述泵送喷嘴(330)固定安装于运动台板(320)的表面。
2.根据权利要求1所述的一种具有内管径预热机构的不锈钢管网带退火炉,其特征在于:所述导环座(310)的圆心中轴线与网带输送机构(110)的表面中线位于同一直线上,管体导孔(201)呈对称布置于机械去鳞箱(200)的两侧且与导环座(310)圆心中轴线位于同一直线上。
3.根据权利要求1所述的一种具有内管径预热机构的不锈钢管网带退火炉,其特征在于:所述泵送喷嘴(330)包括离心叶轮泵和高压喷嘴结构,所述离心叶轮泵的输出端与高压喷嘴的端部相连通。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的一种具有内管径预热机构的不锈钢管网带退火炉,其特征在于:机械除鳞机构(400)包括减速电机(410)、万向连轴杆(420)和热压组件(430),所述减速电机(410)的输出端设有减速器,所述万向连轴杆(420)的两端分别与减速器的输出端和热压组件(430)的端部传动连接,所述热压组件(430)的内侧设有运动夹座(431),所述运动夹座(431)的表面转动安装有压辊(432),所述运动夹座(431)的表面螺纹套接有调节螺杆(433)。
5.根据权利要求4所述的一种具有内管径预热机构的不锈钢管网带退火炉,其特征在于:所述机械去鳞箱(200)的顶面,所述机械去鳞箱(200)的两侧设有管体导孔(201)和进气导孔(202),所述环周风幕机构(300)的输出端口倾斜对向管体导孔(201)和进气导孔(202)的表面。
6.根据权利要求5所述的一种具有内管径预热机构的不锈钢管网带退火炉,其特征在于:预热退火炉(100)为气电混合加热式无弗网带炉,包括电加热、天然气辐射以及气电混合加热结构。
7.根据权利要求6所述的一种具有内管径预热机构的不锈钢管网带退火炉,其特征在于:氢氮混合保护气为3%‑8%氢气余量为氮气的混合气。
8.一种基于权利要求1至7中任意一项所述的具有内管径预热机构的不锈钢管网带退火炉的不锈钢管退火工艺,其特征在于:包括以下步骤:
S1:将预热退火炉(100)内部温度设置于490℃ 520℃,采用电涡流热管体至400℃~ ~
420℃保温两小时后通过网带输送机构(110)输出;
S2:在管体传动输出前通过环周风幕机构(300)对管体周围喷射氢氮混合保护气,在传动管体周围形成风幕;
S3:管体进入机械去鳞箱(200)内部后通过机械除鳞机构(400)对管体表面进行牵引挤压,使表面部分化层破裂并反复挤压进行脱落,在散热风机(210)的作用下,机械去鳞箱(200)内部管体迅速降温至200摄氏度及以下;
S4:散热风机(210)工作中,机械去鳞箱(200)内部产生负压从而管体导孔(201)和进气导孔(202)端口引入喷射与管体周围的保护气避免管体表面重新氧化,经机械除鳞机构(400)机械去鳞处理后的管体在保护气环境下通入退火炉进行升温退火。
9.根据权利要求8所述的一种基于具有内管径预热机构的不锈钢管网带退火炉的不锈钢管退火工艺,其特征在于:在喷射氢氮混合保护气开始之前将导环座(310)表面运动台板(320)移动,使多个环周风幕机构(300)表面运动台板(320)位于不同圆周向并倾斜对向预热退火炉(100)和机械去鳞箱(200)的两端。

说明书全文

具有预热机构的不锈退火炉及不锈钢管退火工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及不锈钢退火技术领域,具体为一种具有预热机构的不锈钢管退火炉及不锈钢管退火工艺。

背景技术

[0002] 不锈钢冷带退火不管是其工艺的选择还是机组设备的配置,都直接影响着不锈钢产品的质量,同时还很大程度上影响着机组的产量。根据产品大纲和产品规格确定退火炉的TV值、炉段长度。并根据不锈钢产品钢种的退火和冷却曲线,确定炉温的选取、冷却方式和冷却介质的选用。退火炉主要由桥带处理冷却段、辐射预热段,加热段,冷却段,干燥段等组成。加热段炉膛上部全部连通,使烟气全部流入预热段对带钢进行预热,充分利用烟气余热,提高炉子的热效率,降低废气排放。对于奥氏体不锈钢在850 500°C之问冷却速度慢~时,将因化物在晶界析出而产生敏化,对其产品的耐腐蚀性有明显的影响,所以在该温度范围必须快冷。而奥氏体钢的冷却速度和含碳量有着密切的关系,随着碳含量的增加冷却速度越快。为解决带钢在退火炉内因加热段过长而产生垂带现象,采用了圆盘支撑辊装置和圆盘辊架换辊装置,实现在线换辊,较少换钢时间,提高退火炉作业率。
[0003] 中国专利授权公告号CN209243122U于2019年08月13日授权公告了一种高校环保节能型不锈钢管退火炉,包括支撑柱,前抵,上板,竖挡,填腔,驱动模,传输腔,中凸口,连接口,中接腔,固管腔,后接,接腔,传送带,支柱,抵块,处理器,中区,电机开关和总腔,所述中区的前端通过前抵连接有支撑柱,且支撑柱的上方通过上板连接有竖挡,该前抵的表面设置有电机;所述中区的内部设置有处理器,且中区的上端通过抵块连接有总腔,该总腔的表面设置有开关;所述总腔的表面通过连接口连接有传输腔,且传输腔的下方设置有固管腔,该固管腔的下方设置有中接腔;上述实用新型中接腔,填腔和固管腔的设置,有利于保证装置的使用体验,提高装置的利用效率,确保装置的节能灵活性,保证装置的使用体验,但是现有不锈管加工用退火设备依然存在着成品在进入退火炉时表面存在渣滓,退火时管体表面因化出现大量渣滓会影响管体表面的受热均匀程度,导致管体受热不均的问题出现。
[0004] 有鉴于此,针对现有的问题予以研究改良,提供一种具有内管径预热机构的不锈钢管网带退火炉及其工艺,来解决目前存在的管体退火表面氧化渣滓影响管体受热的问题,旨在通过该技术,达到解决问题与提高实用价值性的目的。

发明内容

[0005] 本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
[0006] 为此,本发明所采用的技术方案为:
[0007] 一种具有预热机构的不锈钢管退火炉,包括预热退火炉、机械去鳞箱、环周幕机构、机械除鳞机构以及用于控制预热退火炉工作的退火控制系统,所述退火控制系统的输入端电性连接有位于预热退火炉内部的温度监测机构,所述环周风幕机构的数量为若干并分布于机械去鳞箱的两端,所述环周风幕机构的输入端连通有氢氮混合保护气供气结构,所述机械除鳞机构呈交错分布于机械去鳞箱的内部,所述预热退火炉的内部设有贯穿预热退火炉两端的网带输送机构,所述预热退火炉的顶面固定安装有排风机。
[0008] 所述环周风幕机构包括导环座、运动台板和喷嘴,所述导环座的底端设有固定于预热退火炉表面的铰接座,所述运动台板的表面设有主动轮和辅助夹轮,所述主动轮和辅助夹轮分别与导环座的表面滑动抵接,所述导环座的表面固定安装有与主动轮传动连接的驱动电机,所述泵送喷嘴固定安装于运动台板的表面。
[0009] 所述导环座的圆心中轴线与网带输送机构的表面中线位于同一直线上,所述管体导孔呈对称布置于机械去鳞箱的两侧且与导环座圆心中轴线位于同一直线上。
[0010] 所述泵送喷嘴包括离心叶轮泵和高压喷嘴结构,所述离心叶轮泵的输出端与高压喷嘴的端部相连通。
[0011] 机械除鳞机构包括减速电机、万向连轴杆和热压组件,所述减速电机的输出端设有减速器,所述万向连轴杆的两端分别与减速器的输出端和热压组件的端部传动连接,所述热压组件的内侧设有运动夹座,所述运动夹座的表面转动安装有压辊,所述运动夹座的表面螺纹套接有调节螺杆。
[0012] 所述机械去鳞箱的顶面,所述机械去鳞箱的两侧设有管体导孔和进气导孔,所述环周风幕机构的输出端口倾斜对向管体导孔和进气导孔的表面。
[0013] 预热退火炉为气电混合加热式无弗网带炉,包括电加热、天然气辐射以及气电混合加热结构。
[0014] 氢氮混合保护气为3%‑8%氢气余量为氮气的混合气。
[0015] 本发明还公开了一种基于具有预热机构的不锈钢管退火炉的不锈钢管退火工艺,包括以下步骤:
[0016] S1:将预热退火炉内部温度设置于490℃ 520℃,采用电涡流热管体至400℃~ ~420℃保温两小时后通过网带输送机构输出;
[0017] S2:在喷射氢氮混合保护气开始之前将导环座表面运动台板移动,使多个环周风幕机构表面运动台板位于不同圆周向并倾斜对向预热退火炉和机械去鳞箱的两端,在管体传动输出前通过环周风幕机构对管体周围喷射氢氮混合保护气,在传动管体周围形成风幕;
[0018] S3:管体进入机械去鳞箱内部后通过机械除鳞机构对管体表面进行牵引挤压,使表面部分氧化层破裂并反复挤压进行脱落,在散热风机的作用下,机械去鳞箱内部管体迅速降温至200摄氏度及以下;
[0019] S4:散热风机工作中,机械去鳞箱内部产生负压从而管体导孔和进气导孔端口引入喷射与管体周围的保护气避免管体表面重新氧化,经机械除鳞机构机械去鳞处理后的管体在保护气环境下通入退火炉进行升温退火。
[0020] 本发明所取得的有益效果为:
[0021] 1.本发明中,通过设置去鳞保护结构,利用环周风幕机构进行氢氮混合保护气的环绕喷淋,使氢氮混合保护气环绕管体表面形成风幕结构,杜绝环境空气与管体表面的接触,从而降低管体表面氧化渣滓的生成,避免影响管体的均匀受热,从而提高退火效果。
[0022] 2.本发明中,通过设置机械去鳞箱结构利用机械去鳞箱内部多个机械除鳞机构进行管体表面的牵引与机械压持,压辊与管体表面进行压持,从而破裂表面氧化渣滓更易脱落,保证管体表面整洁度从而在深入退火炉中后可均匀受热。
[0023] 3.本发明中,利用预热加热的方式将钢体加热至500摄氏度左右从而使管体表面初步相变重结晶表面氧化渣滓在初步预热下与主体相变量不同引发分层并在保护气环境下进行脱离避免重新氧化,在退火操作前进行预热并机械除鳞处理,避免表层渣滓对退火效果的影响。附图说明
[0024] 图1为本发明一个实施例的整体结构示意图;
[0025] 图2为本发明一个实施例的机械去鳞箱结构示意图;
[0026] 图3为本发明一个实施例的机械除鳞机构结构示意图;
[0027] 图4为本发明一个实施例的环周风幕机构结构示意图;
[0028] 图5为本发明一个实施例的运动台板安装结构示意图;
[0029] 图6为本发明一个实施例的泵送喷嘴结构示意图;
[0030] 图7为本发明一个实施例的控制框图结构示意图。
[0031] 附图标记:
[0032] 100、预热退火炉;110、网带输送机构;120、排风机;
[0033] 200、机械去鳞箱;210、散热风机;201、管体导孔;202、进气导孔;
[0034] 300、环周风幕机构;310、导环座;320、运动台板;330、泵送喷嘴;321、主动轮;322、辅助夹轮;
[0035] 400、机械除鳞机构;410、减速电机;420、万向连轴杆;430、热压组件;431、运动夹座;432、压辊;433、调节螺杆。

具体实施方式

[0036] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面结合具体实施方式并参照附图,对本发明进一步详细说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0037] 该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本发明的范围。
[0038] 下面结合附图描述本发明的一些实施例提供的一种具有内管径预热机构的不锈钢管网带退火炉及其工艺。
[0039] 结合图1‑7所示,本发明提供的一种具有预热机构的不锈钢管退火炉工艺包括:预热退火炉100、机械去鳞箱200、环周风幕机构300、机械除鳞机构400以及用于控制预热退火炉100工作的退火控制系统,退火控制系统的输入端电性连接有位于预热退火炉100内部的温度监测机构,环周风幕机构300的数量为若干并分布于机械去鳞箱200的两端,环周风幕机构300的输入端连通有氢氮混合保护气供气结构,机械除鳞机构400呈交错分布于机械去鳞箱200的内部,预热退火炉100的内部设有贯穿预热退火炉100两端的网带输送机构110,预热退火炉100的顶面固定安装有排风机120;环周风幕机构300包括导环座310、运动台板320和泵送喷嘴330,导环座310的底端设有固定于预热退火炉100表面的铰接座,运动台板
320的表面设有主动轮321和辅助夹轮322,主动轮321和辅助夹轮322分别与导环座310的表面滑动抵接,导环座310的表面固定安装有与主动轮321传动连接的驱动电机,泵送喷嘴330固定安装于运动台板320的表面;
[0040] 机械除鳞机构400包括减速电机410、万向连轴杆420和热压组件430,减速电机410的输出端设有减速器,万向连轴杆420的两端分别与减速器的输出端和热压组件430的端部传动连接,热压组件430的内侧设有运动夹座431,运动夹座431的表面转动安装有压辊432,运动夹座431的表面螺纹套接有调节螺杆433,调节螺杆433转动调节运动夹座431之间相对间距从而调节压辊432的间距对管件表面进行贴合,万向连轴杆420的万向传动保证了热压组件430的间距可调操作,利用机械去鳞箱200内部多个机械除鳞机构400进行管体表面的牵引与机械压持,热压组件430呈直线分布于管体导孔201的轴线上,压辊432与通过管体导孔201的管体表面进行压持,从而破裂表面氧化渣滓更易脱落,保证管体表面整洁度从而在深入退火炉中后可均匀受热。
[0041] 在该实施例中,预热退火炉100为气电混合加热式无马弗网带炉,包括电加热、天然气辐射以及气电混合加热结构,通过使用气电混合加热式无马弗网带炉实现多种加热方式,根据预热需求进行加热方式的切换。
[0042] 在该实施例中,氢氮混合保护气为3%‑8%氢气余量为氮气的混合气。
[0043] 具体的,3%‑8%氢气余量为氮气的混合气其组成成分在空气中不易点燃且可有效避免管体表面氧化,杜绝环境空气与管体表面的接触,从而降低管体表面氧化渣滓的生成,避免影响管体的均匀受热,从而提高退火效果。
[0044] 在该实施例中,机械去鳞箱200的顶面,散热风机210的两侧设有管体导孔201和进气导孔202,环周风幕机构300的输出端口倾斜对向管体导孔201和进气导孔202的表面。
[0045] 具体的,在机械去鳞箱200的内部通过散热风机210抽吸负压引入外部环周风幕机构300喷射的保护气,降低机械去鳞箱200内部氧含量,在降温的同时进行表面防氧化保护。
[0046] 在该实施例中,导环座310的圆心中轴线与网带输送机构110的表面中线位于同一直线上,管体导孔201呈对称布置于机械去鳞箱200的两侧且与导环座310圆心中轴线位于同一直线上。
[0047] 具体的,管体在预热后可自动通过网带输送机构110输入机械去鳞箱200的内部,并在输送中,环周风幕机构300以管体为圆心在表面形成保护气风幕,使氢氮混合保护气环绕管体表面形成风幕结构,杜绝环境空气与管体表面的接触,从而降低管体表面氧化渣滓的生成,避免影响管体的均匀受热。
[0048] 在该实施例中,泵送喷嘴330包括离心叶轮泵和高压喷嘴结构,离心叶轮泵的输出端与高压喷嘴的端部相连通,加速保护气的泵出,提高氧气隔绝效果。
[0049] 一种基于具有预热机构的不锈钢管退火炉的不锈钢管退火工艺,包括以下步骤:
[0050] S1:将预热退火炉100内部温度通过控制器设置于490℃ 520℃,优选的温度为500~℃,利用温度监测结构进行恒温控制,采用电涡流加热管体至400℃ 420℃保温两小时后通~
过网带输送机构110输出,优选的,电涡流加热管体至400℃保温两小时后通过网带输送机构110输出;
[0051] S2:在喷射氢氮混合保护气开始之前将导环座310表面运动台板320移动,使多个环周风幕机构300表面运动台板320位于不同圆周向并倾斜对向预热退火炉100和机械去鳞箱200的两端,在管体传动输出前通过环周风幕机构300对管体周围喷射氢氮混合保护气,在传动管体周围形成风幕;
[0052] S3:管体进入机械去鳞箱200内部后通过机械除鳞机构400对管体表面进行牵引挤压,使表面部分氧化层破裂并反复挤压进行脱落,在散热风机210的作用下,机械去鳞箱200内部管体迅速降温至200摄氏度及以下;
[0053] S4:散热风机210工作中,机械去鳞箱200内部产生负压从而管体导孔201和进气导孔202端口引入喷射与管体周围的保护气避免管体表面重新氧化,经机械除鳞机构400机械去鳞处理后的管体在保护气环境下通入退火炉进行升温退火,利用预热加热的方式将钢体加热至500摄氏度左右从而使管体表面初步相变重结晶表面氧化渣滓在初步预热下与主体相变量不同引发分层并在保护气环境下进行脱离避免重新氧化,在退火操作前进行预热并机械除鳞处理,避免表层渣滓对退火效果的影响。
[0054] 在本发明中,术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0055] 需要说明的是,当元件被称为“装配于”、“安装于”、“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
[0056] 在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0057] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解,在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
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