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. 燃料加熱退火爐


  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(xù)熱處理爐（又叫做輥底爐）和非連續(xù)熱處理爐（又叫做車底爐）。通常連續(xù)退火爐子有爐底輥，被熱處理的不銹鋼管放在爐底輥上，由爐底輥以設定的轉動速度將鋼管依次拖入連續(xù)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(xù)熱處理爐的熱處理過程是，將要熱處理的不銹鋼管放在熱處理小車上，送入熱處理爐內，關閉爐門通入燃料點火，經加熱、保溫、出爐及快冷完成熱處理工序。


  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，爐內的氣氛對不銹鋼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。


連續(xù)退火爐具有爐子利用率高，節(jié)約能源，熱處理效果好，速度快，鋼管變形小等優(yōu)點。但爐子造價高，適宜大規(guī)模、連續(xù)性生產，但大口徑不銹鋼管的熱處理會受到爐體的限制。非連續(xù)退火爐則屬于能耗高，熱處理效率低，不銹鋼管易變形，但爐子造價低，適宜小規(guī)模、間隙性生產，可以熱處理大管徑鋼管。燃料加熱爐的熱利用率為40%,相對來說是比較低的。


 2. 電加熱退火爐


 電加熱爐也分為連續(xù)熱處理爐和非連續(xù)熱處理爐。通常連續(xù)退火爐的爐室和爐室前后都裝有不銹鋼管輸送輥道。被熱處理的鋼管放在輥道上，借助于爐底輥設定的轉動速度將鋼管依次拖入連續(xù)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(xù)退火爐的熱處理過程是，將要熱處理的鋼管放在熱處理小車上，送入隧道式熱處理爐內，關閉爐門通電，經加熱、保溫、出爐及快冷完成熱處理工序。


 電加熱熱處理爐是采用電阻來加熱的，熱量的傳遞主要靠輻射傳遞。由于不需要燃料，所以就不需要空氣，爐內氣氛不可調，這樣熱處理過程形成的氧化層不易被酸洗。電加熱退火爐的熱利用率為70%,比燃料加熱爐要高許多。


AST-FAGERSTA 熱處理爐簡介：


該熱處理爐為電阻加熱連續(xù)熱處理爐，爐子由下面四部分組成：


上料臺，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.


處理鋼管規(guī)格尺寸：外徑≤273mm、壁厚≤15mm、長度2~12m.


最高爐溫：1200℃;


鋼管最高加熱溫度：1150℃;


單位長度裝載容量：100kg/m;


裝料寬度：700mm;


爐內輥道間距：300mm;


生產能力：1600kg/h;


加熱爐由6組電阻來加熱，1~3組為加熱區(qū)，4~6組為保溫區(qū)；


電能利用率：0.7.


各段最高爐溫的調整，參考表 7-1 。


表 1.jpg


AST-FAGERSTA 電加熱連續(xù)熱處理爐見圖 7-1 。電加熱連續(xù)處理有入口處鋼管存放架及輥道平臺、加熱爐、冷卻段、出口處輥道平臺及鋼管存放架組成。



 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(fā)生爆炸。鋼管必須固定在環(huán)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(tài)不變，如圖7-2所示。光亮退火雖然可以省去不銹鋼管酸洗工序，減少了對環(huán)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(fā)生爆炸的危險。


圖 2.jpg



 4.. 感應加熱熱處理


  感應加熱熱處理的原理是：感應圈中通過交變電流時，產生交變磁場，使位于磁場內的工件產生同一頻率的感應電勢，從而在工件中產生的渦流達到很大數(shù)值，伴隨發(fā)生的磁滯現(xiàn)象也將引起熱效應。以渦流為主的熱效應將工件加熱到很高溫度，可利用其進行熱處理。


  渦流在工件中由表面向中心，呈現(xiàn)為指數(shù)規(guī)律地衰減，產生表面效應。電流頻率越高時，透入深度越小，致使85%以上的熱量集中在表面薄層內，這現(xiàn)象正適宜中空的鋼管熱處理；反之，透入深度越大。按所用電流頻率范圍，感應表面加熱淬火可分為高頻（8kHz~250kHz),中頻（500Hz~8000Hz)和工頻等三種。


  感應加熱熱處理可用于焊管在線熱處理或線外熱處理。在線熱處理一般要求采用高頻電流，被處理的鋼管壁厚較薄，以此使感應加熱速度，能夠滿足焊管機組的焊接速度。線外熱處理由于不受焊接速度限制，一般要求采用中頻或工頻電流，這樣就可以滿足厚壁鋼管的熱處理。因為頻率越低，其透人深度就越大。所以，感應加熱熱處理又可分為：高頻感應加熱熱處理、中頻感應加熱熱處理和工頻感應加熱熱處理，分別適應于薄壁和厚壁管的熱處理。


  感應加熱是一種在短時間內完成加熱的方法，它具有加熱冷卻變形小，設備簡單小型等優(yōu)點，常用在大直徑不銹鋼及小直徑、薄壁不銹鋼管的固溶熱處理工序上。圖7-3所示是大直徑不銹鋼焊管熱處理設備的示意圖。這種設備一般是焊管機組的在線設備，并置于焊管機組的出口處。


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