有人說中頻加熱機(jī)對(duì)鋼管進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理非常的節(jié)能,因此,很多廠家都在用。那么事實(shí)是否真的如此呢?大家看看鋼管感應(yīng)加熱調(diào)質(zhì)處理時(shí)的單位能耗就明白了。
鋼管感應(yīng)加熱主要是采用中頻加熱機(jī)進(jìn)行淬火與回火的調(diào)質(zhì)處理。和棒、條鋼材相似,影響其單位能耗的主要因素是加熱溫度、加熱速度和電源系統(tǒng)的電效率。
在生產(chǎn)條件下,鋼管感應(yīng)加熱調(diào)質(zhì)處理時(shí)的單位能耗列于下表中。有關(guān)大口徑鋼管感應(yīng)加熱調(diào)質(zhì)處理單位能耗的數(shù)據(jù)很少發(fā)表。表中所列數(shù)據(jù)僅供參考。從中可以看出,隨生產(chǎn)率的增加單位能耗明顯下降。大型鋼管感應(yīng)加熱調(diào)質(zhì)處理生產(chǎn)線上,油井鋼管的單位能耗可以達(dá)到1000-1100MJ.t-1的水平。小型高強(qiáng)度鋼管感應(yīng)加熱調(diào)質(zhì)處理生產(chǎn)線上,鋼管的單位能耗應(yīng)在1200-1400MJ.t-1的水平。
鋼管感應(yīng)加熱與快速加熱調(diào)質(zhì)處理的單位能耗
鋼管尺寸(直徑X壁厚)/mm | 生產(chǎn)率/t.h-1 | 電源頻率/KHz | 加熱功率 | 熱處理溫度 | 單位能耗/MJ.t-1 | ||
淬火 | 回火 | 淬火 | 回火 | ||||
51X6 | 0.5 | 2.5 | 2.5 | 200 | 930 | 710 | 1425 |
88.9X6.45 | 12.0 | 1.0 | 1.0 | 4600 | 950 | 650 | 1379 |
139.7X7.7 | 12.6 | 1.0 | 1.0 | 3700 | 900 | 650 | 1087 |
168.3X7.3 | 17.5 | 快速加熱爐 | 天然氣 | 900 | 610 | 1900 |
我們對(duì)直徑為50-76mm的高強(qiáng)度鋼管在感應(yīng)加熱調(diào)質(zhì)處理時(shí),影響單位能耗的因素進(jìn)行了研究,并得到以下結(jié)果。
(1)感應(yīng)加熱溫度與單位能耗的關(guān)系 根據(jù)感應(yīng)加熱碳素鋼、低合金鋼管加熱速度為30-40℃.S-1,電源直接感應(yīng)器時(shí)淬火、回火加熱時(shí)的加熱溫度與單位能耗的關(guān)系可知,加熱溫度與單位能耗成正比例直線關(guān)系。
(2)加熱速度與單位能耗的關(guān)系 根據(jù)碳素鋼、低合金鋼管在淬火與回火溫度時(shí),加熱速度與單位能耗的關(guān)系可知,當(dāng)加熱速度達(dá)到一定值之后,繼續(xù)增大加熱速度時(shí),單位能耗的下降不明顯,而且趨于穩(wěn)定。這是由于在相應(yīng)淬火溫度(900-920℃)和回火溫度(700-710℃)時(shí),分別接近于單位能耗的理論值。
(3)感應(yīng)器的結(jié)構(gòu)與單位能耗的關(guān)系 感應(yīng)器有無絕熱襯套對(duì)熱能損失有較大的影響,而且直接關(guān)系到單位能耗。根據(jù)實(shí)驗(yàn)可知,隨加熱溫度的升高,絕熱襯套的作用增大,高溫下輻射熱損失造成的熱量散失是嚴(yán)重的。900℃溫度時(shí)有無絕熱襯套的單位能耗相差約200MJ.t-1,占平均單位能耗的25%左右。因此,鋼管(包括鋼棒)感應(yīng)加熱至700℃以上熱處理時(shí),對(duì)感應(yīng)器必須增加絕熱襯套,以減少輻射熱損失。
綜上所述,通過對(duì)影響鋼管感應(yīng)加熱單位能耗因素的分析可知,要想降低單位能耗,我們必須盡量低控制加熱溫度,選用合理的加熱速度以及絕熱性能良好的感應(yīng)器。