专利名称：大直径管棒材热处理炉用环状气刀冷却装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于保护气氛或氧化性气氛辊底式管(棒)材连续热处理生产线关键装置。特别涉及一种大直径管棒材热处理炉用环状气刀冷却装置。它是用于对大直径管 (棒)材进行正火、淬火、固溶热处理的辊底式连续炉。
背景技术：
随着世界经济格局的变化及我国经济结构的调整，钢铁行业大规模增加产能的时代已告结束。国内外钢铁行业的竞争逐渐转向产品质量、特殊品种以及高性能钢种。高压电站锅炉管、高性能合金钢管(棒)材、以及特殊用途钢管(棒)的生产技术成为新的竞争隹占。我国小直径薄壁高压锅炉管(Φ IOOmm以下，壁厚15mm以下)的生产技术经过近 15年的不断摸索实践，已经成熟。但对于大直径高压锅炉管的正火热处理技术、装备，一直没有过关，与国际水平尚存较大差距。以直径Φ 150mm以上、壁厚大于15mm、钢种类似P91/P92的高压电站锅炉管正火热处理工艺为例，目前采用的技术有两种1、敞焰加热，上下喷水或浸入油池冷却。采用明火直接加热后，用直接喷水或浸入油槽进行冷却。其缺点是材料氧化严重，冷却速率在管长及直径上明显不同、冷却过程中容易产生变形，增加后续精整工艺成本，钢管处理后的成品质量与国际水平差距较大；2、保护气氛下加热，气流上下喷射冷却。消除了材料氧化的缺点，但对于大直径管材采用上下喷嘴冷却方式不但冷却速率难以提高，还会造成钢管周边冷却速率产生差异， 最终导致产品显微组织不均或根本达不到工艺要求的最终显微组织(回火马氏体或回火索氏体)。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种大直径管(棒)材热处理炉用环状气刀喷射冷却装置。它是一种对大直径管(棒)材进行控制冷却的关键装置，尤其适用对直径Φ150πιπι 以上、壁厚大于15mm、类似Ρ91/Ρ92类钢种的高压电站锅炉管在保护气氛下进行正火热处理中的快速冷却工艺。使用本实用新型“一种大直径管(棒)材热处理炉用环状气刀喷射冷却装置”后， 显著增加了冷却速率、避免因物料周变冷却不均而导致的弯曲变形、提高了产品经热处理后的内在质量。本实用新型的技术方案是一种大直径管(棒)材热处理炉用环状气刀冷却装置，其特征在于有环状箱体组 1，环状箱体内侧设有环状狭缝式喷嘴2，环形箱体上部是气/水换热器3，气/水换热器上部安装有循环风机4，环状箱体组下部与一个集气箱5联接，多组环状箱体下部装有一套驱动装置6，集气箱通过管状通道7与安置在冷却装置上部的气密循环风机4联接，在多组环
3状箱体之间装有辊道8，辊道与环状气刀冷却装置钢结构箱体之间采用气密轴承组9联接， 并承载被处理管棒材10向前运动，在环状箱体组1内可以安装气雾喷嘴装置11。所述环状箱体组1由一个或多个环状箱体环状箱体组成，环状箱体内侧的环状狭缝式喷嘴2是可在士90°角度旋转活动的环状狭缝式喷嘴。所述环状箱体组1内并排设有一组或多组环状狭缝式喷嘴2。所述环状箱体组1内有安装气雾喷嘴装置11。本实用新型优点通过使用本技术，可实现对直径超过150mm合金钢管进行均勻控制冷却，以实现要求的工艺目的。使用本技术可显著提高冷却速率，是传统上下喷嘴冷却方式的1.5倍以上。对大直径厚壁电站锅炉管、高合金钢管(棒)材连续正火、淬火、固溶热处理后性能质量的提高，有着重要的实用价值。通过采用环状狭缝喷嘴结构，保证冷却气流在周长上喷出速度相同，进而获得相同的对流给热能力；环状箱体组可上下移动，达到环状狭缝喷嘴与被处理管棒同心、喷出气流距材料表面等距的目的。保证了钢管(棒)材在周长上冷却速率相同。满足工艺要求，防止弯曲变形；环状箱体组可并排设有一组或多组环状狭缝式喷嘴，可同时并排处理多根管 (棒)材，增加设备产能。本大直径管(棒)材热处理炉用环状气刀喷射冷却装置设计构思巧妙，属于独创。
图1是大直径管(棒)材热处理炉用环状气刀喷射冷却装置示意图图2是大直径管(棒)材热处理炉用环状气刀喷射冷却装置的环状箱体侧剖面示意图
具体实施方式
如图1所示的一种大直径管(棒)材热处理炉用环状气刀冷却装置，有环状箱体组1，环状箱体内侧设有环状狭缝式喷嘴2 (参见图幻，环形箱体上部是气/水换热器3，气 /水换热器上部安装有循环风机4，环状箱体组下部与一个集气箱5联接，多组环状箱体下部装有一套驱动装置6，集气箱通过管状通道7与安置在冷却装置上部的气密循环风机4联接，在多组环状箱体之间装有辊道8，辊道与环状气刀冷却装置钢结构箱体之间采用气密轴承组9联接，并承载被处理管棒材10向前运动，在环状箱体组1内可以安装气雾喷嘴装置 11。环状箱体组1由一个或多个环状箱体环状箱体组成。如图2所示环状箱体内侧的环状狭缝式喷嘴2是可在士90°角度旋转活动的环状狭缝式喷嘴。环状箱体组1内并排设有一组或多组环状狭缝式喷嘴2。环状箱体组1内有安装气雾喷嘴装置11。本大直径管(棒)材热处理炉用环状气刀冷却装置专用于在辊底式连续热处理炉 (保护气氛或氧化性气氛)内对直径超过150mm的合金钢管材、棒材实现正火、淬火、固溶等热处理工艺中要求的快速或控速冷却。本装置由多组环形箱体组成，被处理管(棒)材沿纵向通过多组环形箱体内孔连续运动。环状箱体内侧设有环状狭缝式喷嘴，使得经换热器冷却后的气体，经密闭管路输送环状箱体组中的气流根据设计要求在士90°角度范围内沿狭缝式喷嘴高速喷射到被处理管(棒)材外表面，并对其进行冲击换热。环状箱体组上部装有气/水换热器。经与被处理(棒)材冲击换热后的气流，通过气/水换热器降温后，被重新吸入安装在气/水换热器上部的气密循环风机再次循环。环状箱体组下部与一个集气箱联接，集气箱通过密闭管路与安置在冷却装置上部的气密循环风机联接。环状箱体组下部装有一套驱动装置，可带动环状箱体组上下移动，以实现环状箱体组内孔与被处理的管(棒)材保持同心。在环状箱体组之间装有辊道，用于承载被处理管(棒)材并驱动其向前输送。根据工艺要求以及管(棒)材的直径或壁厚，环状箱体内可装有“气雾喷嘴”，惰性保护气带动冷却水以气雾状态沿狭缝喷嘴均勻喷射到被处理管(棒)材表面，气雾与被处理管(棒) 材换热升温并汽化，带走大量热量，提高冷却速度。
权利要求1.一种大直径管棒材热处理炉用环状气刀冷却装置，其特征在于有环状箱体组(1)， 环状箱体内侧设有环状狭缝式喷嘴O)，环形箱体上部是气/水换热器(3)，气/水换热器上部安装有循环风机G)，环状箱体组下部与一个集气箱( 联接，多组环状箱体下部装有一套驱动装置(6)，集气箱通过管状通道(7)与安置在冷却装置上部的气密循环风机(4)联接，在多组环状箱体之间装有辊道(8)，辊道与环状气刀冷却装置钢结构箱体之间采用气密轴承组(9)联接，在环状箱体组(1)内可以安装气雾喷嘴装置(11)。
2.根据权利要求1所述一种大直径管棒材热处理炉用环状气刀冷却装置，其特征在于环状箱体组(1)由一个或多个环状箱体环状箱体组成，环状箱体内侧的环状狭缝式喷嘴(2)是可在士90°角度旋转活动的环状狭缝式喷嘴。
3.根据权利要求1、2所述一种大直径管棒材热处理炉用环状气刀冷却装置，其特征在于环状箱体组(1)内并排设有一组或多组环状狭缝式喷嘴O)。
4.根据权利要求1、2、3所述一种大直径管棒材热处理炉用环状气刀冷却装置，其特征在于环状箱体组(1)内有安装气雾喷嘴装置(11)。
专利摘要一种大直径管棒材热处理炉用环状气刀冷却装置，环状箱体内侧设有环状狭缝式喷嘴，环形箱体上部是气/水换热器、循环风机。环状箱体组下部与一个集气箱联接，多组环状箱体下部装有一套驱动装置，集气箱通过管状通道与安置在冷却装置上部的气密循环风机联接，在多组环状箱体之间装有辊道，在环状箱体组内安装气雾喷嘴装置。环状箱体组可上下移动，达到环状狭缝喷嘴与被处理管棒同心、喷出气流距材料表面等距的目的。保证了钢管(棒)材在周长上冷却速率相同。满足工艺要求，防止弯曲变形；环状箱体组可并排设有一组或多组环状狭缝式喷嘴，可同时并排处理多根管(棒)材，增加设备产能。
文档编号C21D9/573GK202322944SQ201120426739
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月2日 优先权日2011年11月2日
发明者杨建宁, 苏和, 邓雨录 申请人:天津阿瑞斯工业炉有限公司, 苏和