專利名稱：轉(zhuǎn)化管的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種轉(zhuǎn)化管的加工方法，屬于金屬冶煉領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)的發(fā)展，人類對能源的需求越來越大，許多自然資源越來越少，節(jié)能降耗 是當(dāng)今世界面臨的主要問題之一。我國已把節(jié)約資源作為基本國策。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，保護(hù) 生態(tài)環(huán)境，加速建設(shè)資源節(jié)約型，環(huán)境友好型社會(huì)。為此業(yè)內(nèi)人士對烴類如天然氣生產(chǎn)氨的 節(jié)能設(shè)備的開發(fā)制造給予了極大的關(guān)注。具體地講，就是利用二段轉(zhuǎn)化的放熱為一段轉(zhuǎn)化 的吸熱提供熱源，最大限度地減小工業(yè)實(shí)際中一般使用火管式方箱轉(zhuǎn)化爐的規(guī)模，從而大 大減少燃料氣體的需求，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。而管束是換熱式一段轉(zhuǎn)化爐的關(guān)鍵部件，是 氣體反應(yīng)的主要場所，它由多個(gè)轉(zhuǎn)化管焊接組成。由于爐管工作溫度高達(dá)960°C，與殼體的 膨脹差達(dá)140mm以上，所以要求轉(zhuǎn)化管必須具有良好的熱穩(wěn)定性和耐熱性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是要提供一種轉(zhuǎn)化管的加工方法，使其生產(chǎn)出來的轉(zhuǎn)化管能夠滿 足產(chǎn)品熱穩(wěn)定性和耐熱性的需要。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，轉(zhuǎn)化管的加工方法，將檢查合 格的合金材料配料后熔煉，轉(zhuǎn)化管澆鑄所使用的金屬模筒經(jīng)烘烤，溫度控制在230 250°C， 噴刷涂料，涂層厚度為0. 8 Imm ；轉(zhuǎn)化管采用離心澆鑄，澆鑄時(shí)鋼水溫度控制在1600 1640°C，離心機(jī)轉(zhuǎn)速重力系數(shù)(離心力/重力)為150 225 ；經(jīng)自然冷卻后的毛坯管采用不 銹鋼丸進(jìn)行拋丸處理，除去外層涂料露出金屬本色，保留“楊梅粒子”狀態(tài)，用放大鏡(5倍以 上)進(jìn)行外表面目測，標(biāo)準(zhǔn)無任何氣孔、縮孔、砂眼，裂紋、夾渣、結(jié)疤等有害缺陷；機(jī)械加工， 確保外圓尺寸、表面粗糙度及同軸度要求，管段任一斷面最大壁厚差小于0. 6mm ；焊接，管 束是換熱式一段轉(zhuǎn)化爐的心臟部件，其由多根轉(zhuǎn)化管采用高鎳鉻合金耐熱鋼焊接而成；檢 驗(yàn)及試驗(yàn)，鋼水及鑄管的化學(xué)成分分析，離心鑄管外表面滲透探傷，離心鑄管的性能試驗(yàn)， A、水壓試驗(yàn)，水質(zhì)要求爐管試驗(yàn)用水應(yīng)為潔凈的飲用水，且溫度不低于5°C，水中Cl—含量 不超過20PPm ；爐管應(yīng)按規(guī)定的壓力進(jìn)行水壓試驗(yàn)，至少保壓15分鐘，不得有任何冒汗和滲 漏，水壓試驗(yàn)完成后，水應(yīng)及時(shí)排凈，并用壓縮空氣吹干；B、氣密性試驗(yàn)，爐管管段應(yīng)100% 采用皂類起泡劑，CF含量不超過20ppm的飲用水，在0. 5MpaX 10分鐘條件下進(jìn)行氣密試 驗(yàn)，不允許存在泄漏；清理、吹干、包裝入庫。本發(fā)明工藝簡單，制造方便，可以達(dá)到較高的機(jī) 械加工精度要求，同時(shí)可以滿足轉(zhuǎn)化管具有必須的良好熱穩(wěn)定性和耐熱性。


圖1是本發(fā)明加工工藝流程圖
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合加工工藝流程圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明
本發(fā)明其工藝是將檢查合格的合金材料配料后熔煉，轉(zhuǎn)化管澆鑄所使用的金屬模 筒經(jīng)烘烤，溫度控制在230 250°C，噴刷涂料，涂層厚度為0. 8 Imm ；具體實(shí)施時(shí)，轉(zhuǎn)化管 采用離心澆鑄，離心鑄造是將液態(tài)金屬澆入高速旋轉(zhuǎn)的模筒里，在離心力作用下填充模筒 并凝固成鑄件的鑄造方法。采用高速旋轉(zhuǎn)的型筒，在離心力的作用下澆鑄高鎳鉻合金鑄管， 其質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過靜態(tài)澆鑄質(zhì)量?？梢悦黠@地改善組織結(jié)構(gòu)，提高合金鑄管的耐熱持久性能， 確保爐管每一斷面具有相同或相近的金相組織結(jié)構(gòu)，使?fàn)t管內(nèi)部缺陷得到有效消除。管束 的離心澆鑄主要操作要點(diǎn)如下

(1)鋼水溫度(澆鑄時(shí))1600 1640°C (接觸式熱電偶測溫)。(2)型筒加熱溫度230 250°C (電阻爐加熱，接觸式熱電偶測型筒外壁溫度)。(3)噴涂時(shí)涂層厚度δ = 0. 8 1謹(jǐn)。(4)離心機(jī)轉(zhuǎn)速重力系數(shù)(離心力/重力)150 225。離心鑄造用涂料對離心鑄造鑄管的質(zhì)量起到至關(guān)重要的作用。涂料質(zhì)量的優(yōu)劣直 接影響鑄管毛坯質(zhì)量和廢品率，因此要求涂料有足夠的耐熱性，不被合金液熔化、燒損；涂 料要能夠牢固地粘附在金屬模筒表面，有足夠的附著強(qiáng)度和高溫強(qiáng)度，且容易從鑄件表面 清除；要有適當(dāng)?shù)恼扯?，足夠的流?dòng)性和懸浮性，以便噴涂，形成均勻的涂層；發(fā)氣性要小， 以防止鑄件產(chǎn)生氣孔等缺陷。經(jīng)自然冷卻后的毛坯管采用不銹鋼丸除去外層涂料露出金屬 本色，保留“楊梅粒子”狀態(tài)，用放大鏡(5倍以上)進(jìn)行外表面目測，標(biāo)準(zhǔn)無任何氣孔、縮 孔、砂眼，裂紋、夾渣、結(jié)疤等有害缺陷。機(jī)械加工工藝(1)轉(zhuǎn)化管及上升管管段內(nèi)孔采用一次復(fù)合式拉鏜，確保內(nèi)孔尺寸及表面粗糙度 最大為3. 2 μ mRa0轉(zhuǎn)化管內(nèi)孔尺寸控制ID_q. 8_°_5上升管內(nèi)孔尺寸控制ID_q. 8_°_5(2)轉(zhuǎn)化管及上升管管段外圓應(yīng)進(jìn)行機(jī)械加工，確保外圓尺寸、表面粗糙度及同軸 度要求，管段任一斷面最大壁厚差為0. 6mm。焊接工藝管束是換熱式一段轉(zhuǎn)化爐的心臟部件，其由多根轉(zhuǎn)化管焊接而成。焊接 質(zhì)量是保證換熱式轉(zhuǎn)化爐長周期安全運(yùn)行的關(guān)鍵因素之一，管束部分的制造關(guān)鍵為高鎳鉻 合金耐熱鋼的焊接。檢驗(yàn)及試驗(yàn)(1)鋼水及鑄管的化學(xué)成分分析(2)離心鑄管外表面滲透探傷將具有較強(qiáng)滲透性的滲透液涂在構(gòu)件表面，使之滲于微小缺陷中，然后清除表面 多余滲透液，之后再涂一層顯像劑，使殘留在缺陷中的滲透液被吸附，在表面顯示出缺陷 來。離心鑄管經(jīng)過噴丸處理后，對外表面逐根進(jìn)行100%進(jìn)行滲透探傷，確保沒有任何顯示 缺陷，對顯示缺陷可以切除，且確保爐管的長度最低不小于2米。(3)離心鑄管的性能試驗(yàn)A、常溫機(jī)械性能試驗(yàn)離心鑄管應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行常溫機(jī)械性能試驗(yàn)，取樣頻次及試驗(yàn)結(jié)果均符合標(biāo)準(zhǔn) 要求。
B、高溫短時(shí)機(jī)械性能試驗(yàn)離心鑄管應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行高溫短時(shí)機(jī)械性能試驗(yàn)，取樣頻次及試驗(yàn)結(jié)果均符合 標(biāo)準(zhǔn)要求。C、高溫蠕變(或持久)機(jī)械性能試驗(yàn)離心鑄管應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行高溫蠕變(或持久)機(jī)械性能試驗(yàn)，取樣頻次及試驗(yàn) 結(jié)果均符合標(biāo)準(zhǔn)要求，并將試驗(yàn)結(jié)果標(biāo)定在拉森_米勒曲線上。(4)宏觀金相試驗(yàn)離心鑄管應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行宏觀金相試驗(yàn)，取樣頻次及試驗(yàn)結(jié)果均符合標(biāo)準(zhǔn)、圖 紙及技術(shù)要求。

(5)幾何尺寸及表面粗糙度檢驗(yàn)爐管幾何尺寸及表面粗糙度均應(yīng)符合圖紙及技術(shù)協(xié)議要求。(6)鑄管內(nèi)表面的渦流檢驗(yàn)鑄管內(nèi)表面經(jīng)機(jī)械加工后應(yīng)經(jīng)100%渦流檢驗(yàn)，其結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)協(xié)議要求。(7)焊接檢查A、焊縫的幾何尺寸檢查焊縫的幾何尺寸應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行100%的檢查，其結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)協(xié)議要求。B、焊縫的無損檢測爐管焊縫應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)及圖紙要求進(jìn)行各項(xiàng)無損檢測，其結(jié)果符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)協(xié)議 要求。(8)爐管的水壓及氣密性試驗(yàn)A、水壓試驗(yàn)水質(zhì)要求爐管試驗(yàn)用水應(yīng)為潔凈的飲用水，且溫度不低于5°C，水中Cl_含量不 超過20PPm。水壓試驗(yàn)爐管應(yīng)按照圖紙規(guī)定的壓力進(jìn)行水壓試驗(yàn)，至少保壓15分鐘，不得有 任何冒汗和滲漏。水壓試驗(yàn)完成后，水應(yīng)及時(shí)排凈，并用壓縮空氣吹干。B、氣密性試驗(yàn)爐管管段應(yīng)100 %采用皂類起泡劑，Cl_含量不超過20ppm的飲用水，在 0. 5MpaX 10分鐘條件下進(jìn)行氣密試驗(yàn)，不允許存在泄漏。管束，其制造、檢驗(yàn)、驗(yàn)收符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)協(xié)議要求。它是設(shè)備的核心部件，也 是轉(zhuǎn)化反應(yīng)的關(guān)鍵所在。它的好壞直接決定該設(shè)備能否在高溫高壓下長期安全運(yùn)行。為了 保證冶煉時(shí)鋼水的質(zhì)量，可以采用鋼水專用除渣劑以及鋼水專用絲網(wǎng)過濾器，保證鋼水純 度接近真空冶煉的品質(zhì)。
權(quán)利要求
1.轉(zhuǎn)化管的加工方法，將檢查合格的合金材料配料后熔煉，轉(zhuǎn)化管澆鑄所使用的金屬 模筒經(jīng)烘烤，溫度控制在230 250°C，噴刷涂料，涂層厚度為0. 8 Imm ；轉(zhuǎn)化管采用離心 澆鑄，澆鑄時(shí)鋼水溫度控制在1600 1640°C，離心機(jī)轉(zhuǎn)速；重力系數(shù)(離心力/重力)為 150 225 ；經(jīng)自然冷卻后的毛坯管采用不銹鋼丸進(jìn)行拋丸處理，除去外層涂料露出金屬本 色，保留“楊梅粒子”狀態(tài)，標(biāo)準(zhǔn)；無任何氣孔、縮孔、砂眼，裂紋、夾渣、結(jié)疤等有害缺陷；機(jī) 械加工，確保外圓尺寸、表面粗糙度及同軸度要求，管段任一斷面最大壁厚差小于0. 6mm； 焊接，管束是換熱式一段轉(zhuǎn)化爐的心臟部件，其由多根轉(zhuǎn)化管采用高鎳鉻合金耐熱鋼焊接 而成；檢驗(yàn)及試驗(yàn)，鋼水及鑄管的化學(xué)成分分析，離心鑄管外表面滲透探傷，離心鑄管的性 能試驗(yàn)，A、水壓試驗(yàn)，水質(zhì)要求爐管試驗(yàn)用水應(yīng)為潔凈的飲用水，且溫度不低于5°C，水中 Cl_含量不超過20PPm ；爐管應(yīng)按規(guī)定的壓力進(jìn)行水壓試驗(yàn)，至少保壓15分鐘，不得有任何 冒汗和滲漏，水壓試驗(yàn)完成后，水應(yīng)及時(shí)排凈，并用壓縮空氣吹干；B、氣密性試驗(yàn)，爐管管段 應(yīng)100%采用皂類起泡劑，Cl_含量不超過20ppm的飲用水，在0. 5MpaX 10分鐘條件下進(jìn)行 氣密試驗(yàn)，不允許存在泄漏；清理、吹干、包裝入庫。
全文摘要
本發(fā)明涉及到轉(zhuǎn)化管的加工方法，它是將檢查合格的合金材料配料后熔煉，澆鑄，機(jī)械加工，焊接，檢驗(yàn)及試驗(yàn)后再經(jīng)水壓試驗(yàn)、氣密性試驗(yàn)，不允許存在泄漏；然后經(jīng)清理、吹干、最后包裝入庫，達(dá)到所設(shè)計(jì)的要求。本發(fā)明工藝簡單，生產(chǎn)成本較低，加工完成后，可以使其生產(chǎn)出來的轉(zhuǎn)化管能夠滿足產(chǎn)品熱穩(wěn)定性和耐熱性的需要。
文檔編號(hào)B23P23/04GK102101242SQ20091025869
公開日2011年6月22日 申請日期2009年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月17日
發(fā)明者余炎 申請人:江蘇雙勤民生冶化設(shè)備制造有限公司