不銹鋼管熱處理爐按能源結構,可分為燃料加熱爐(燃油、燃氣)、電加熱爐(電阻加熱、感應加熱)幾種。
1. 燃料加(jia)熱退火(huo)爐
燃料加熱退火爐可分為燃油加熱爐和燃氣加熱爐,還可分為連續熱處理爐(又叫做輥底爐)和非連續熱處理爐(又叫做車底爐)。通常連續退火爐子有爐底輥,被熱處理的不銹鋼(gang)管放在爐底輥上,由爐底輥以設定的轉動速度將鋼管依次拖入連續退火爐子的加熱段、保溫段和冷卻段,完成熱處理工序。
非連續(xu)熱(re)處(chu)理(li)爐的熱(re)處(chu)理(li)過程是(shi),將要(yao)熱(re)處(chu)理(li)的不(bu)銹鋼管放在熱(re)處(chu)理(li)小車上,送入(ru)熱(re)處(chu)理(li)爐內,關閉爐門通入(ru)燃料(liao)點火,經加熱(re)、保溫、出爐及快冷(leng)完成(cheng)熱(re)處(chu)理(li)工序(xu)。
上述爐子內部,由于采用燃燒燃料加熱,那就需要足夠的空氣助燃,在爐內能夠形成氣體對流,升溫快。熱處理時,爐內的氣氛對不(bu)銹鋼(gang)氧化層的生成和成分有很大影響,鉻鎳不銹鋼在氧化氣氛中加熱時,其氧化層厚度要比在還原氣氛中加熱時薄許多。為了減少金屬消耗,不銹鋼應在氧化氣氛中加熱處理。同時,燃料含硫要低,當含硫量高時,應在含氧大于0.5%氧化氣氛中加熱。燃氣或燃油爐子的氣體氣氛應調整為氧化氣氛,不銹鋼管表面極易生成易于酸洗的氧化表面。
連(lian)續退(tui)火爐(lu)(lu)具有爐(lu)(lu)子利用率(lv)高,節約能源,熱處理(li)(li)效果好,速度快,鋼(gang)管變形(xing)小等(deng)優點。但爐(lu)(lu)子造價高,適(shi)宜大(da)規模、連(lian)續性生(sheng)產,但大(da)口徑(jing)不銹鋼(gang)管的(de)熱處理(li)(li)會受到爐(lu)(lu)體的(de)限制(zhi)。非連(lian)續退(tui)火爐(lu)(lu)則屬于能耗(hao)高,熱處理(li)(li)效率(lv)低(di)(di),不銹鋼(gang)管易變形(xing),但爐(lu)(lu)子造價低(di)(di),適(shi)宜小規模、間(jian)隙性生(sheng)產,可以(yi)熱處理(li)(li)大(da)管徑(jing)鋼(gang)管。燃(ran)料(liao)加熱爐(lu)(lu)的(de)熱利用率(lv)為40%,相對來說是比較低(di)(di)的(de)。
2. 電加熱退火爐
電加(jia)熱爐(lu)(lu)(lu)(lu)也分為連續(xu)(xu)熱處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)爐(lu)(lu)(lu)(lu)和(he)非(fei)連續(xu)(xu)熱處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)爐(lu)(lu)(lu)(lu)。通(tong)常連續(xu)(xu)退火爐(lu)(lu)(lu)(lu)的(de)爐(lu)(lu)(lu)(lu)室(shi)(shi)和(he)爐(lu)(lu)(lu)(lu)室(shi)(shi)前后都(dou)裝有不銹鋼(gang)(gang)管輸(shu)送(song)輥道(dao)。被熱處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)鋼(gang)(gang)管放在(zai)輥道(dao)上(shang),借助于爐(lu)(lu)(lu)(lu)底輥設定的(de)轉動速(su)度(du)將(jiang)鋼(gang)(gang)管依(yi)次拖入連續(xu)(xu)退火爐(lu)(lu)(lu)(lu)子(zi)的(de)加(jia)熱段(duan)、保溫段(duan)和(he)冷卻(que)段(duan),完(wan)成熱處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)工序。非(fei)連續(xu)(xu)退火爐(lu)(lu)(lu)(lu)的(de)熱處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)過程是,將(jiang)要熱處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)鋼(gang)(gang)管放在(zai)熱處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)小車(che)上(shang),送(song)入隧道(dao)式熱處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)爐(lu)(lu)(lu)(lu)內,關閉爐(lu)(lu)(lu)(lu)門通(tong)電,經加(jia)熱、保溫、出爐(lu)(lu)(lu)(lu)及快冷完(wan)成熱處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)工序。
電加(jia)熱(re)熱(re)處(chu)理爐(lu)(lu)是采用電阻來加(jia)熱(re)的(de)(de),熱(re)量的(de)(de)傳遞主要靠輻(fu)射傳遞。由于不(bu)(bu)需(xu)要燃(ran)料,所以就不(bu)(bu)需(xu)要空氣(qi),爐(lu)(lu)內氣(qi)氛不(bu)(bu)可(ke)調(diao),這(zhe)樣(yang)熱(re)處(chu)理過(guo)程形成的(de)(de)氧化(hua)層不(bu)(bu)易被酸洗。電加(jia)熱(re)退火爐(lu)(lu)的(de)(de)熱(re)利用率為70%,比燃(ran)料加(jia)熱(re)爐(lu)(lu)要高許多。
AST-FAGERSTA 熱(re)處理爐(lu)簡(jian)介:
該熱處理爐為(wei)電阻加熱連續(xu)熱處理爐,爐子(zi)由下面四部分(fen)組(zu)成:
上料(liao)臺,輸送輥道,長20.4m;
加熱爐,長16m;
冷卻段,長2.8m;
鋼管輸出輥道及集料槽,長21.6m.
處理鋼管(guan)規格尺寸(cun):外(wai)徑(jing)≤273mm、壁厚≤15mm、長度2~12m.
最高爐溫:1200℃;
鋼(gang)管最(zui)高(gao)加熱溫度:1150℃;
單位(wei)長(chang)度裝載(zai)容量:100kg/m;
裝料(liao)寬度:700mm;
爐內輥(gun)道間距(ju):300mm;
生產能力:1600kg/h;
加熱(re)爐由6組電(dian)阻來(lai)加熱(re),1~3組為加熱(re)區,4~6組為保溫區;
電能利用率(lv):0.7.
各段最高爐溫的調(diao)整,參考表(biao) 7-1 。

AST-FAGERSTA 電加熱(re)連(lian)續熱(re)處理爐見圖 7-1 。電加熱(re)連(lian)續處理有(you)入口處鋼(gang)管存放架及輥道(dao)平臺、加熱(re)爐、冷卻段、出(chu)口處輥道(dao)平臺及鋼(gang)管存放架組成。
3. 光亮退火爐
所謂光亮退火,就是不銹鋼焊管在保護氣氛中進行熱處理,熱處理后的不銹鋼管沒有被氧化,所以又稱不氧化退火。光亮熱處理爐是采用電阻和氫燃燒來加熱焊管的,爐子的進出口兩端,采用氮氣將爐內的氫氣與爐外的空氣隔開,起保護氣作用,以防止爐內的鋼管氧化和氫氣與空氣中的氧結合發生爆炸。鋼管必須固定在環形輸送鏈條上,以保證鋼管在爐子的加熱段、保溫段和冷卻段的運行速度和狀態不變,如圖7-2所示。光亮退火雖然可以省去不銹鋼管酸洗(xi)工序,減少了對環境污染,但光亮退火爐的投資、設備維修費用大,熱處理成本高,而且操作難度也大,并存在有氫氣發生爆炸的危險。

4.. 感應(ying)加熱(re)熱(re)處理
感應(ying)加熱(re)(re)熱(re)(re)處(chu)理的原理是(shi):感應(ying)圈中通過交變電(dian)流時,產生(sheng)(sheng)交變磁場(chang),使位于(yu)磁場(chang)內(nei)的工件產生(sheng)(sheng)同(tong)一頻率的感應(ying)電(dian)勢,從而在工件中產生(sheng)(sheng)的渦流達到很大數值,伴隨發生(sheng)(sheng)的磁滯現象也將(jiang)引起熱(re)(re)效應(ying)。以渦流為主的熱(re)(re)效應(ying)將(jiang)工件加熱(re)(re)到很高溫度,可利用其進行熱(re)(re)處(chu)理。
渦(wo)流(liu)在工件中由表(biao)面向中心,呈(cheng)現(xian)為指數(shu)規律地衰(shuai)減,產生表(biao)面效應。電流(liu)頻(pin)率越高時,透入深度越小,致使85%以上的熱(re)量集中在表(biao)面薄層內,這(zhe)現(xian)象(xiang)正適宜中空的鋼管熱(re)處理;反之,透入深度越大。按所用電流(liu)頻(pin)率范圍,感應表(biao)面加熱(re)淬火(huo)可分為高頻(pin)(8kHz~250kHz),中頻(pin)(500Hz~8000Hz)和工頻(pin)等三種。
感應加(jia)熱(re)熱(re)處理(li)可用于焊(han)管在線熱(re)處理(li)或線外熱(re)處理(li)。在線熱(re)處(chu)(chu)(chu)(chu)理一般要求(qiu)采(cai)(cai)用高(gao)頻(pin)(pin)電(dian)流,被(bei)處(chu)(chu)(chu)(chu)理的(de)(de)鋼管(guan)壁(bi)厚(hou)(hou)較薄,以此使感應加熱(re)速度,能(neng)夠(gou)滿足(zu)焊管(guan)機組(zu)的(de)(de)焊接速度。線外熱(re)處(chu)(chu)(chu)(chu)理由于不受焊接速度限(xian)制,一般要求(qiu)采(cai)(cai)用中(zhong)頻(pin)(pin)或工頻(pin)(pin)電(dian)流,這樣(yang)就可以滿足(zu)厚(hou)(hou)壁(bi)鋼管(guan)的(de)(de)熱(re)處(chu)(chu)(chu)(chu)理。因為(wei)頻(pin)(pin)率(lv)越低,其透人深度就越大。所以,感應加熱(re)熱(re)處(chu)(chu)(chu)(chu)理又(you)可分(fen)為(wei):高(gao)頻(pin)(pin)感應加熱(re)熱(re)處(chu)(chu)(chu)(chu)理、中(zhong)頻(pin)(pin)感應加熱(re)熱(re)處(chu)(chu)(chu)(chu)理和工頻(pin)(pin)感應加熱(re)熱(re)處(chu)(chu)(chu)(chu)理,分(fen)別(bie)適(shi)應于薄壁(bi)和厚(hou)(hou)壁(bi)管(guan)的(de)(de)熱(re)處(chu)(chu)(chu)(chu)理。
感應加(jia)熱(re)是一種(zhong)在短時間(jian)內完成(cheng)加(jia)熱(re)的方法,它(ta)具有加(jia)熱(re)冷卻變形小,設備(bei)(bei)簡單(dan)小型等優點(dian),常用在大(da)直徑不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)及小直徑、薄壁不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管的固溶(rong)熱(re)處理工序上。圖7-3所示是大(da)直徑不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)焊管熱(re)處理設備(bei)(bei)的示意圖。這(zhe)種(zhong)設備(bei)(bei)一般是焊管機(ji)組的在線設備(bei)(bei),并置于焊管機(ji)組的出口(kou)處。


