專利名稱：油管電加熱調(diào)質(zhì)熱處理方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油管熱處理方法及裝置，具體涉及油管電加 熱調(diào)質(zhì)熱處理方法及裝置。
技術(shù)背景隨著國際經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)石油、天然氣資源的需求在不 斷地?cái)U(kuò)大，由于原油價(jià)格不斷提高，致使一些油層深度較深、 含硫化氫腐蝕較高、開采成本較高的油井也開始進(jìn)行開采， 對(duì)此類油井的開采就需要具有高鋼級(jí)、高抗硫、抗腐蝕等特殊性能的油套管，即符合API美國石油學(xué)會(huì)C95、 P110這類 高級(jí)別技術(shù)附加值較高的油套管。目前，C95、 P110油套管 一般使用28CrMo、 30 CrMo等鋼種生產(chǎn)，成本較高，而且 采用煤氣、液壓石油氣或天然氣發(fā)生爐進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理，這 種熱處理方法能耗較高，環(huán)境污染較大，加工質(zhì)量不穩(wěn)定。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種油管電加熱調(diào)質(zhì)熱處理方 法及裝置，采用該熱處理方法及裝置生產(chǎn)高級(jí)別技術(shù)附加值 高的油套管，滿足深井開采需求。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是該熱處理方法包括以下步驟 首先，鋼管從上料架經(jīng)送料機(jī)輸送到淬火爐內(nèi)加熱，加熱溫度850-1000。C;其次，加熱后鋼管經(jīng)送料機(jī)輸送到冷卻爐內(nèi) 噴淋冷卻，水噴淋壓力8 10MPa，水流量500立方米/分鐘， 噴淋時(shí)間10-15秒，噴淋后鋼管溫度IO(TC;然后，噴淋后 鋼管經(jīng)送料機(jī)輸送到回火爐加熱，加熱溫度500-800°C;最后，回火后鋼管經(jīng)送料機(jī)輸送到下料架。本發(fā)明的油管電加熱調(diào)質(zhì)熱處理裝置，該裝置包括有送 料機(jī)、淬火爐、冷卻爐和回火爐，間斷式分布安裝的送料機(jī) 一字排開，送料機(jī)依次穿過一組淬火爐、 一組冷卻爐和一組 回火爐；所述的送料機(jī)由支架、電機(jī)、送料輥組成，送料輥 安裝在支架上通過電機(jī)單輥傳動(dòng)；所述的淬火爐由電源、多 組加熱感應(yīng)線圈組成，爐膛內(nèi)安裝連接電源的多組加熱感應(yīng) 線圈；所述的冷卻爐由水泵、環(huán)噴器組成，爐膛內(nèi)安裝環(huán)噴 器，環(huán)噴器的內(nèi)圈均勻分布噴嘴，環(huán)噴器的外圈多方位設(shè)進(jìn) 水口，進(jìn)水口通過水管連接水泵；所述的回火爐由電源、多 組加熱感應(yīng)線圈組成，爐膛內(nèi)安裝連接電源的多組加熱感應(yīng) 線圈。本發(fā)明的油管電加熱調(diào)質(zhì)熱處理裝置中，送料機(jī)的送料 輥呈15°傾斜安裝。本發(fā)明的油管電加熱調(diào)質(zhì)熱處理裝置中，在淬火爐和回 火爐上安裝雙色比色紅外測溫儀，測溫儀連接電源。本發(fā)明的油管電加熱調(diào)質(zhì)熱處理裝置中，在生產(chǎn)線的始 端安裝上料架，生產(chǎn)線的終端安裝下料架，冷卻爐后安裝冷 卻下料架和冷卻上料架。本發(fā)明的油管電加熱調(diào)質(zhì)熱處理裝置中，15組淬火爐、 2組冷卻爐和12組回火爐依次排布安裝，鋼管在淬火爐內(nèi)加 熱到工藝設(shè)定溫度，鋼管在冷卻爐內(nèi)冷卻到工藝設(shè)定溫度， 鋼管在回火爐內(nèi)加熱到工藝設(shè)定溫度。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)①產(chǎn)量高，采用自動(dòng)化連續(xù)化作 業(yè)，鋼管頭尾相連不間斷地從淬火爐、冷卻爐和回火爐中穿 過，每支鋼管從進(jìn)料到回火結(jié)束35-55秒；②鋼管受熱均勻， 送料機(jī)的送料輥呈15°傾斜安裝，具有水平送料糾偏和鋼管 自轉(zhuǎn)功能，管體受熱均勻，管體四相性能均衡；③節(jié)能環(huán)保， 采用電加熱，減少煤耗，降低煙塵污染；④測溫方便精確， 采用紅外測溫儀，溫度測點(diǎn)直接在管體表面，避免其它因素 對(duì)測溫的誤差，自動(dòng)調(diào)節(jié)電源輸出功率，控制加熱溫度在允 許的誤差范圍內(nèi)，保證鋼管溫度的均勻； 調(diào)質(zhì)冷卻均勻， 采用環(huán)噴器圈式噴淋，均勻散熱，快速冷卻，完全淬透管壁， 破壞鋼管表面產(chǎn)生的蒸氣膜使鋼管快速達(dá)到馬氏體轉(zhuǎn)變溫 度，在短時(shí)間內(nèi)達(dá)淬火馬氏體組織轉(zhuǎn)變； 操作方便，控制 簡單，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率。


圖1為本發(fā)明流程結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的送料機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為圖1的淬火爐結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4為圖1的冷卻爐結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5為圖4的剖視圖。圖中l(wèi).送料機(jī)，2.淬火爐，3.冷卻爐，4.回火爐，5.支 架，6.電機(jī)，7.送料輥，8.水泵，9.環(huán)噴器，IO.噴嘴，11.進(jìn) 水口， 12.水管，13.電源，14.多組加熱感應(yīng)線圈，15.測溫儀， 16.上料架，17.冷卻下料架，18.冷卻上料架，19.下料架。
具體實(shí)施方式
如圖1-4所示，該裝置包括有送料機(jī)l、淬火爐2、冷卻 爐3和回火爐4，間隔式分布安裝的送料機(jī)1 一字排開，送 料機(jī)依次穿過一組淬火爐2、 一組冷卻爐3和一組回火爐4; 所述的送料機(jī)1由支架5、電機(jī)6、送料輥7組成，送料輥7 安裝在支架5上通過電機(jī)5單輥傳動(dòng)；所述的淬火爐2由電 源13、多組加熱感應(yīng)線圈14組成，爐膛內(nèi)安裝連接電源13 的多組加熱感應(yīng)線圈14;所述的冷卻爐4由水泵8、環(huán)噴器 9組成，爐膛內(nèi)安裝環(huán)噴器9，環(huán)噴器9的內(nèi)圈均勻分布噴 嘴10，環(huán)噴器9的外圈多方位設(shè)進(jìn)水口 11，進(jìn)水口 11通過 水管12連接水泵8;所述的回火爐4由電源13、多組加熱 感應(yīng)線圈14組成，爐膛內(nèi)安裝連接電源13的多組加熱感應(yīng) 線圈14。本發(fā)明的油管電加熱調(diào)質(zhì)熱處理裝置中，送料機(jī)l的送料輥7呈15。傾斜安裝。本發(fā)明的油管電加熱調(diào)質(zhì)熱處理裝置中，在淬火爐2和 回火爐4上安裝雙色比色紅外測溫儀15，測溫儀15連接電 源13。本發(fā)明的油管電加熱調(diào)質(zhì)熱處理裝置中，在生產(chǎn)線的始 終端分別安裝上料架16和下料架19，冷卻爐3后安裝冷卻 下料架17和冷卻上料架18。本發(fā)明的油管電加熱調(diào)質(zhì)熱處理裝置中，15組淬火爐2、 2組冷卻爐3和12組回火爐4依次排布安裝，鋼管在淬火爐 2內(nèi)加熱到工藝設(shè)定溫度，鋼管在冷卻爐3內(nèi)冷卻到工藝設(shè) 定溫度，鋼管在回火爐4內(nèi)加熱到工藝設(shè)定溫度。實(shí)例1:首先，鋼管從上料架16經(jīng)送料機(jī)1輸送到一組 淬火爐2內(nèi)加熱，加熱溫度850。C;其次，加熱后鋼管經(jīng)送 料機(jī)1輸送到一組冷卻爐3內(nèi)噴淋冷卻，水噴淋壓力8MPa， 水流量500立方米/分鐘，噴淋時(shí)間10秒，噴淋后鋼管溫度 100。C;然后，噴淋后鋼管接著經(jīng)冷卻下料架17下料冷卻， 再通過冷卻上料架18經(jīng)送料機(jī)1輸送到一組回火爐4加熱， 加熱溫度500°C;最后，回火后鋼管經(jīng)送料機(jī)1輸送到下料 架19。檢測在線生產(chǎn)的規(guī)格60.3X4.83mm的P110油套管， 其屈服強(qiáng)度800Mpa、抗拉強(qiáng)度890Mpa。實(shí)例2:首先，鋼管從上料架16經(jīng)送料機(jī)1輸送到一組 淬火爐2內(nèi)加熱，加熱溫度925。C;其次，加熱后鋼管經(jīng)送料機(jī)1輸送到一組冷卻爐3內(nèi)噴淋冷卻，水噴淋壓力9MPa， 水流量500立方米/分鐘，噴淋時(shí)間13秒，噴淋后鋼管溫度 IO(TC;然后，噴淋后鋼管接著經(jīng)冷卻下料架17下料冷卻， 再通過冷卻上料架18經(jīng)送料機(jī)1輸送到一組回火爐4加熱， 加熱溫度65(TC;最后，回火后鋼管經(jīng)送料機(jī)1輸送到下料 架19。檢測在線生產(chǎn)的規(guī)格73.02X5.51mm的P110油套管， 其屈服強(qiáng)度815Mpa、抗拉強(qiáng)度875Mpa。實(shí)例3:首先，鋼管從上料架16經(jīng)送料機(jī)1輸送到一組 淬火爐2內(nèi)加熱，加熱溫度1000。C;其次，加熱后鋼管經(jīng)送 料機(jī)1輸送到一組冷卻爐3內(nèi)噴淋冷卻，水噴淋壓力10MPa， 水流量500立方米/分鐘，噴淋時(shí)間15秒，噴淋后鋼管溫度 IO(TC;然后，噴淋后鋼管接著經(jīng)冷卻下料架17下料冷卻， 再通過冷卻上料架18經(jīng)送料機(jī)1輸送到一組回火爐4加熱， 加熱溫度800。C;最后，回火后鋼管經(jīng)送料機(jī)1輸送到下料 架19。檢測在線生產(chǎn)的規(guī)格73.02X5.51mm的C95油套管， 其屈服強(qiáng)度710Mpa、抗拉強(qiáng)度805Mpa。
權(quán)利要求
1.油管電加熱調(diào)質(zhì)熱處理方法，其特征在于該熱處理方法包括以下步驟首先，鋼管從上料架(16)經(jīng)送料機(jī)(1)輸送到淬火爐(2)內(nèi)加熱，加熱溫度850-1000℃；其次，加熱后鋼管經(jīng)送料機(jī)(1)輸送到冷卻爐(3)內(nèi)噴淋冷卻，水噴淋壓力8～10MPa，水流量500立方米/分鐘，噴淋時(shí)間10-15秒，噴淋后鋼管溫度100℃；然后，噴淋后鋼管經(jīng)送料機(jī)(1)輸送到回火爐(4)加熱，加熱溫度500-800℃；最后，回火后鋼管經(jīng)送料機(jī)(1)輸送到下料架(19)。
2. 油管電加熱調(diào)質(zhì)熱處理裝置，其特征在于該裝置 包括有送料機(jī)(1)、 一組淬火爐(2)、 一組冷卻爐(3)和 一組回火爐(4)，間隔式分布安裝的送料機(jī)(1) 一字排開， 送料機(jī)依次穿過一組淬火爐(2)、 一組冷卻爐(3)和一組 回火爐(4);所述的送料機(jī)(1)由支架(5)、電機(jī)(6)、 送料輥(7)組成，送料輥(7)安裝在支架(5)上通過電 機(jī)(5)單輥傳動(dòng)；所述的淬火爐(2)由電源(13)、多組 加熱感應(yīng)線圈(14)組成，爐膛內(nèi)安裝連接電源(13)的多 組加熱感應(yīng)線圈(14);所述的冷卻爐(4)由水泵(8)、環(huán) 噴器(9)組成，爐膛內(nèi)安裝環(huán)噴器(9)，環(huán)噴器(9)的內(nèi) 圈均勻分布噴嘴(10)，環(huán)噴器(9)的外圈多方位設(shè)進(jìn)水口(11)，進(jìn)水口 (11)通過水管(12)連接水泵(8);所述的回火爐(4)由電源(13)、多組加熱感應(yīng)線圈(14)組成， 爐膛內(nèi)安裝連接電源(13)的多組加熱感應(yīng)線圈(14)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的油管電加熱調(diào)質(zhì)熱處理裝置， 其特征在于送料機(jī)(1)的送料輥(7)呈15°傾斜安裝。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的油管電加熱調(diào)質(zhì)熱處理裝置， 其特征在于在淬火爐(2)和回火爐(4)上安裝雙色比色 紅外測溫儀(15)，測溫儀(15)連接電源(13)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的油管電加熱調(diào)質(zhì)熱處理裝置， 其特征在于在生產(chǎn)線的始終端分別安裝上料架(16)和下 料架(19)，冷卻爐(3)后安裝冷卻下料架(17)和冷卻上 料架(18)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的油管電加熱調(diào)質(zhì)熱處理裝置， 其特征在于15組淬火爐(2)、 2組冷卻爐(3)和12組回 火爐(4)依次排布安裝，鋼管在淬火爐(2)內(nèi)加熱到工藝 設(shè)定溫度，鋼管在冷卻爐(3)內(nèi)冷卻到工藝設(shè)定溫度，鋼 管在回火爐(4)內(nèi)加熱到工藝設(shè)定溫度。
全文摘要
本發(fā)明公開了油管電加熱調(diào)質(zhì)熱處理方法及裝置，首先，鋼管從上料架(16)經(jīng)送料機(jī)(1)輸送到淬火爐(2)內(nèi)加熱，加熱溫度850-1000℃；其次，加熱后鋼管經(jīng)送料機(jī)(1)輸送到冷卻爐(3)內(nèi)噴淋冷卻，水噴淋壓力8～10MPa，水流量500立方米/分鐘，噴淋時(shí)間10-15秒，噴淋后鋼管溫度100℃；然后，噴淋后鋼管經(jīng)送料機(jī)(1)輸送到回火爐(4)加熱，加熱溫度500-800℃；最后，回火后鋼管經(jīng)送料機(jī)(1)輸送到下料架(19)。本發(fā)明采用該電加熱調(diào)質(zhì)熱處理方法及裝置生產(chǎn)高級(jí)別技術(shù)附加值高的油套管，滿足深進(jìn)開采需求。
文檔編號(hào)C21D9/08GK101220408SQ200810019538
公開日2008年7月16日 申請(qǐng)日期2008年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月23日
發(fā)明者嚴(yán)永法, 煜 彭, 李成松, 健 程 申請(qǐng)人:江蘇凡力鋼管有限公司