CN107520271A - 余热锅炉用异型高压无缝钢管的生产工艺 - Google Patents

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张根明
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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes

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Abstract

本发明公开了一种余热锅炉用异型高压无缝钢管的生产工艺，包括下述制备步骤：1）选料及定重下料，2）热处理，在1210~1220℃的温区保温20min；3）定中心孔并穿孔，打中心孔，而后对管坯进行穿孔；4）酸洗，5）磷化，6）皂化，7）拔制：采用冷拔挤压模具，利用200T的液压调速拔制机对毛管进行拔制，得到具有鳍片的高压无缝管；8）热处理正火和低温回火：采用保护气氛进行正火和低温回火，正火温度为915~925℃，回火温度为675~680℃，保温时间为75分钟以上；9）循环工序：将步骤4）~步骤8）循环重复8~10次；10）成品检验。本发明可以生产得到具有鳍片的高压无缝管，整体结构刚度好、耐腐蚀性强、耐候性好、换热效果好，钢材最终损耗低于0.5%。

Description

余热锅炉用异型高压无缝钢管的生产工艺
技术领域
本发明涉及钢管生产工艺领域，特别是涉及一种余热锅炉用异型高压无缝钢管的生产工艺。
背景技术
与常规锅炉不同，余热锅炉中不发生燃烧过程，而是利用工业过程中所产生的热量，从本质上来说，是燃气-水/蒸汽的换热器，燃烧设备出来的高温烟气经烟道输送至余热锅炉入口，其中热量被利用后经由烟囱排入大气中。锅炉用钢管按横截面面积形状的不同可分为圆管和异型管，在周长相等的情况下，圆面积最大，相对来说，用圆形管可以输送更多的流体 ；而且，圆环截面在承受内部或外部径向压力时，受力较均匀，因此，绝大多数钢管是圆管。但是，圆管也有其一定的局限性，异型钢管是除了圆管以外的含有其他截面形状的钢管的总称，与圆管相比，异型管具有较大的抗弯抗扭能力，更能适应各种特殊的使用条件，钢管还分为有缝钢管和无缝钢管两种，有缝钢管一般为焊接而成，不能耐高压，不能达到余热锅炉的要求，且长期使用会增加检查费用，无缝钢管是具有中空截面、周边没有接缝的管材，大量用作输送流体的管道，现有技术中的无缝异型钢管在焊接时不太方便，而且锅炉中所使用的常见的异型管的散热效果并不理想，现有技术中使用热挤压的方法来生产无缝钢管，成本高且质量不稳定，因为管件内部收缩率不定，难以保证质量。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种余热锅炉用异型高压无缝钢管的生产工艺。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：
提供一种余热锅炉用异型高压无缝钢管的生产工艺，包括下述制备步骤：
1）选料及定重下料：根据成品所需的尺寸长度及后续工艺消耗，选定合适的材料及直径的碳素结构钢，进行光谱分析、表面质量和几何尺寸检查，定重下料；
2）热处理：管坯进入长斜底加热炉加热，在1210~1220℃的温区保温20min；
3）定中心孔并穿孔：在热处理之后的管坯的穿孔端打中心孔，而后对管坯进行穿孔；
4）酸洗：待穿孔后的毛管冷却至室温后，放入酸缸中酸洗40~50min；
5）磷化：将酸洗完的毛管用清水冲洗后，放入磷化缸中进行磷化；
6）皂化：磷化的毛管用清水冲洗后，放入皂化缸中润滑浸泡30min以上；
7）拔制：采用冷拔挤压模具，利用200T的液压调速拔制机对毛管进行拔制，得到具有鳍片的高压无缝管；
8）热处理正火和低温回火：正火温度为915~925℃，回火温度为675~680℃，保温时间为75分钟以上；
9）循环工序：将步骤4）~步骤8）循环重复8~10次；
10）成品检验：对成品钢管进行涡流探伤、超声探伤、水压、内窥镜镜像分析，并进行各项机械性能检测。
在本发明一个较佳实施例中，在步骤4）中，中心孔的直径为5~10mm。
在本发明一个较佳实施例中，在步骤3）中，磷化缸中的磷化液中的游离酸的浓度为2~4%，磷化液的温度高于70℃，磷化时间大于45分钟。
在本发明一个较佳实施例中，在步骤6）中，皂化缸中的皂化液的质量分数不低于40%，温度不低于50℃。
本发明的有益效果是：本发明余热锅炉用异型高压无缝钢管的生产工艺，可以生产得到具有鳍片的高压无缝管，整体结构刚度好、耐腐蚀性强、耐候性好、换热效果好，钢材最终损耗低于0.5%。
附图说明
图1是本发明一较佳实施例的得到的成品钢管的结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
一种余热锅炉用异型高压无缝钢管的生产工艺，包括下述制备步骤：
1）选料及定重下料：根据成品所需的尺寸长度及后续工艺消耗，选用淮钢或宝钢产的20G、φ85mm的圆形优质碳素结构钢，进行光谱分析、表面质量和几何尺寸检查，定重下料；
2）热处理：管坯进入150米长斜底加热炉加热，在1210~1220℃的温区保温20min；
3）定中心孔并穿孔：在热处理之后的管坯的穿孔端打中心孔，中心孔的直径为5~10mm，采用φ50mm加强型穿孔机组穿孔成φ86*17mm的毛管；
4）酸洗：待穿孔后的毛管冷却至室温后，放入酸缸中酸洗40~50min，酸缸中的酸洗液中的硫酸浓度为13~16%，酸洗过程中起缸翻动搅拌一次；
5）磷化：将酸洗完的毛管用清水冲洗后，放入磷化缸中进行磷化，磷化缸中的磷化液中的游离酸的浓度为2~4%，磷化液的温度高于70℃，磷化时间大于45分钟；
6）皂化：磷化的毛管用清水冲洗后，放入皂化缸中润滑浸泡30min以上，皂化缸中的皂化液的质量分数不低于40%，温度不低于50℃；
7）拔制：采用冷拔挤压模具，利用200T的液压调速拔制机对毛管进行拔制，得到具有鳍片的高压无缝管；
8）热处理正火和低温回火：正火温度为915~925℃，回火温度为675~680℃，保温时间为75分钟以上；
9）循环工序：将步骤4）~步骤8）循环重复8~10次；
10）成品检验：对成品钢管进行涡流探伤、超声探伤、水压、内窥镜镜像分析，并进行各项机械性能检测。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种余热锅炉用异型高压无缝钢管的生产工艺，其特征在于，包括下述制备步骤：
1）选料及定重下料：根据成品所需的尺寸长度及后续工艺消耗，选定合适的材料及直径的碳素结构钢，进行光谱分析、表面质量和几何尺寸检查，定重下料；
2）热处理：管坯进入长斜底加热炉加热，在1210~1220℃的温区保温20min；
3）定中心孔并穿孔：在热处理之后的管坯的穿孔端打中心孔，而后对管坯进行穿孔；
4）酸洗：待穿孔后的毛管冷却至室温后，放入酸缸中酸洗40~50min；
5）磷化：将酸洗完的毛管用清水冲洗后，放入磷化缸中进行磷化；
6）皂化：磷化的毛管用清水冲洗后，放入皂化缸中润滑浸泡30min以上；
7）拔制：采用冷拔挤压模具，利用200T的液压调速拔制机对毛管进行拔制，得到具有鳍片的高压无缝管；
8）热处理正火和低温回火：采用保护气氛进行正火和低温回火，正火温度为915~925℃，回火温度为675~680℃，保温时间为75分钟以上；
9）循环工序：将步骤4）~步骤8）循环重复8~10次；
10）成品检验：对成品钢管进行涡流探伤、超声探伤、水压、内窥镜镜像分析，并进行各项机械性能检测。
2.根据权利要求1所述的余热锅炉用异型高压无缝钢管的生产工艺，其特征在于，在步骤4）中，中心孔的直径为5~10mm。
3.根据权利要求1所述的余热锅炉用异型高压无缝钢管的生产工艺，其特征在于，在步骤3）中，磷化缸中的磷化液中的游离酸的浓度为2~4%，磷化液的温度高于70℃，磷化时间大于45分钟。
4.根据权利要求1所述的余热锅炉用异型高压无缝钢管的生产工艺，其特征在于，在步骤6）中，皂化缸中的皂化液的质量分数不低于40%，温度不低于50℃。
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