CN104032112A - 一种钢管的多功能热处理系统 - Google Patents

Abstract

一种钢管的多功能热处理系统，包括六组辊道、中频感应炉装置、高温电阻炉装置、超快冷装置、外淋内喷装置和低温电阻炉装置；六组辊道由上料辊道组、中频感应加热辊道组、空冷辊道组、超快冷辊道组、外淋内喷辊道组和下料辊道组依次排列组成；中频感应炉装置设置在中频感应加热辊道组的相邻两个辊道之间；高温电阻炉装置设置在空冷辊道组一侧；超快冷辊道组设置在超快冷装置内部；外淋内喷装置设置在外淋内喷辊道组一侧；低温电阻炉装置设置在下料辊道组一侧。本发明的系统整条工艺线设计紧凑，操作简便，可根据工艺要求，组合选择所需设备，满足钢管多种热处理工艺要求。

Description

一种钢管的多功能热处理系统

技术领域

本发明属于钢管热处理技术领域，特别涉及一种钢管的多功能热处理系统。

背景技术

传统钢管热处理加热方式以燃气加热和电阻加热为主，能源消耗大，加热过程中由于升温速度慢，工作效率不高，加热时间长，加热过程中钢管表面容易产生较厚的氧化铁皮，降低了钢管表面质量。钢管加热时间较长，钢管微观组织难以得到细化，性能改善受到限制。从热处理过程的连续化、自动化及热处理后钢管表面质量良好且直线度高的角度考虑，采用中频感应加热的方式对钢管进行热处理是最好的选择，感应加热具有加热速度快，节能环保、自动化程度高、加热过程易于控制及制造成本等特点，但该种加热方式也存在保温时间受到限制，钢管整体的温度均匀性差的问题。

在中小管径钢管的生产工艺中，一般只需要热轧或焊接几种规格的大直径钢管，通过再加热后张力减径工序，来生产多种规格的中小直径钢管，以扩大产品的规格范围，提高生产效率；但经过中间的再加热工序，管体组织将重新发生奥氏体相变，张力减径轧后温度大于Ar₃（一般在850℃左右），其后的相变如不加以控制，容易造成钢管内部组织粗大，性能降低，需要采用适当的控冷技术对其再加热轧制后的相变进行控制，以改善热张减后钢管的组织。目前，减径轧后的钢管多采用在冷床上进行的风冷方式，冷却能力有限，对组织和性能的改善程度有限。

发明内容

针对现有钢管热处理技术存在的上述问题，本发明提供一种钢管的多功能热处理系统，将中频炉、高温电阻炉、超快冷装置、外淋内喷水淬装置及低温电阻炉与辊道组合成一个整体系统，整条工艺线设计紧凑，操作简便，可根据工艺要求，组合选择所需设备，满足钢管多种热处理工艺要求。

本发明的钢管的多功能热处理系统包括六组辊道、中频感应炉装置、高温电阻炉装置、超快冷装置、外淋内喷装置和低温电阻炉装置；六组辊道由上料辊道组、中频感应加热辊道组、空冷辊道组、超快冷辊道组、外淋内喷辊道组和下料辊道组依次排列组成；中频感应炉装置设置在中频感应加热辊道组的相邻两个辊道之间；高温电阻炉装置设置在空冷辊道组一侧；超快冷辊道组设置在超快冷装置内部；外淋内喷装置设置在外淋内喷辊道组一侧；低温电阻炉装置设置在下料辊道组一侧。

上述的上料辊道组的辊道之间设有至少两套上料装置；上料装置包括上料托板、上料液压缸和上料导柱；上料托板的顶面为斜面，其顶面的低端设有上料挡板；上料托板的底面与上料液压缸装配在一起，并固定有上料导柱；各上料装置的一侧设有上料台架，并且上料台架位于各上料托板顶面的高端。

上述的下料辊道组的辊道之间设有至少两套下料装置；下料装置包括下料托板、下料液压缸和下料导柱；下料托板的顶面为斜面，其顶面的低端设有下料挡板；下料托板的底面与下料液压缸装配在一起，并固定有下料导柱；各下料装置的一侧设有下料台架，并且下料台架位于各下料托板顶面的低端。

上述的中频感应炉装置包括中频感应加热炉和升降装置；中频感应加热炉的底座与升降装置装配在一起，中频感应加热炉设置在中频感应加热辊道的相邻两个辊道之间；升降装置为蜗轮蜗杆升降机，且顶部与中频感应加热炉底座固定连接，通过摇动手轮带动升降。

上述的高温电阻炉装置包括高温电阻炉和高温电阻炉炉盖启闭与炉底倾动装置； 高温电阻炉包括炉盖和炉底，炉底与保温炉底座铰接；高温电阻炉固定有高温电阻炉料臂；

高温电阻炉炉盖启闭与炉底倾动装置包括炉底倾动油缸底座、炉底倾动油缸、支撑架、炉盖启闭油缸底座、炉盖启闭油缸、链轮装置、双排链条、链条连接座和炉盖启闭铰接座；链条连接座固定在炉盖上表面，链条连接座与双排链条一端连接，双排链条挂在支撑架上的链轮装置上，双排链条另一端与炉盖启闭油缸装配在一起，炉盖启闭油缸下端通过销轴与支撑架连接；支撑架固定在炉底的炉架上，用于支撑炉盖启闭油缸、链轮装置和双排链条；支撑架上装配有限位开关，来控制炉盖打开的最大角度；炉底倾动油缸下端通过销轴与炉底倾动油缸底座连接，上端与支撑架通过销轴连接，炉底支撑座上安装限位开关；

高温电阻炉料臂的前段延伸至空冷辊道组的相邻两个辊道之间，且高于辊道水平高度；

上述的低温电阻炉装置包括低温电阻炉、低温电阻炉料臂和低温电阻炉炉盖启闭与炉底倾动装置；低温电阻炉结构与高温电阻炉相同；低温电阻炉炉盖启闭与炉底倾动装置结构与高温电阻炉炉盖启闭与炉底倾动装置相同；低温电阻炉料臂结构与高温电阻炉料臂相同，且其前端延伸至下料辊道组的相邻两个辊道之间。

上述的两个炉盖启闭与炉底倾动装置中，2个同步液压缸可通过链条和限位开关控制炉盖的开闭，可保证正常进出料要求；由2个同步液压缸及限位开关和倾角传感器，控制炉底精确的角度倾动，完成单根钢管进出炉。

上述的超快冷装置包括封水框架、支撑框架、喷嘴单元、喷嘴托架、喷嘴托架导柱和喷嘴托架液压缸；封水框架为两端开放的箱式结构，侧面设有透明钢化玻璃观察窗，内部设有支撑框架用于支撑；多个喷嘴托架液压缸设置在封水框架上表面外；每个喷嘴托架液压缸与封水框架内的一个喷嘴托架装配在一起，用于升降喷嘴托架；每个喷嘴托架上固定有多个喷嘴单元，并且每个喷嘴托架上设置有喷嘴托架导柱；封水框架内部的末端设有一个吹气风干装置，吹气风干装置为环形，内部设有多个喷气喷嘴，每个喷气喷嘴与吹气风干装置上的进气管连通。

所述的每个喷嘴单元为圆筒形结构，包括一个钢管超快速淬火冷却装置和一个气雾冷却装置；钢管超快速淬火冷却装置和气雾冷却装置固定在一起；气雾冷却装置内部设有多个气雾喷嘴，每个气雾喷嘴与气雾冷进气雾管连通；钢管超快速淬火冷却装置内的各斜缝喷嘴与超快冷进水管连通；超快冷进水管和气雾冷进气雾管均延伸至封水框架外；各喷嘴单元设置在超快冷辊道组的相邻两个辊道之间。

采用上述钢管多功能热处理系统对钢管进行热处理，根据需要分别实现以下工艺方法的钢管热处理：

1、中频透热→空冷→淬火；

2、中频透热→淬火→回火；

3、中频透热→空冷→控制冷却（温度区间冷却）→空冷；

4、中频透热→保温→空冷；

5、中频透热→保温→淬火；

6、中频透热→保温→淬火→回火；

7、中频透热→保温→控制冷却（温度区间冷却）→空冷；

8、中频透热→保温→控制冷却（温度区间冷却）→保温→空冷；

9、中频透热→保温→控制冷却（温度区间冷却）→空冷→淬火；

10、中频透热→保温→控制冷却（温度区间冷却）→空冷→淬火→回火；

11、退火；

12、时效。

上述钢管的热处理工艺方法的实现可根据需要选择性实施以下步骤：

（1）上料：通过上料装置将钢管放置到上料辊道组的辊道上；

（2）中频加热：启动上料辊道组将钢管传送到中频感应加热辊道组的辊道上，启动中频感应加热炉和中频感应加热辊道组，使中频感应加热炉对钢管进行感应加热，并将钢管传送到空冷辊道组的辊道上；

（3）高温电阻炉保温：在钢管进入空冷辊道组前倾动高温电阻炉；当钢管完全进入空冷辊道组并停在高温电阻炉前的辊道上时，启动高温电阻炉炉盖启闭与炉底倾动装置；开启高温电阻炉炉盖，回归高温电阻炉，通过料臂将钢管抬起，钢管进入高温电阻炉中，然后关闭高温电阻炉炉盖，对钢管进行均温保温；均温保温结束后，启动高温电阻炉炉盖启闭与炉底倾动装置；开启高温电阻炉炉盖，转动高温电阻炉，钢管进入料臂上，料臂下降将钢管放入空冷辊道组的辊道上；启动空冷辊道组及后续辊道组，将钢管传送到空冷辊道组的后续辊道上；然后进入超快冷辊道组的辊道上；

（4）控制冷却：通过调节超快冷装置的各喷嘴单元的高度，使钢管位于各喷嘴单元中心，向喷嘴单元通入冷却水或由水和气混合而成气雾，对钢管进行控制冷却直至淬火；然后通过吹气风干装置进行吹气清扫，钢管进入外淋内喷辊道组；

（5）外淋内喷淬火：通过外淋内喷装置对钢管进行外淋内喷淬火，然后放回到外淋内喷辊道组上；钢管由外淋内喷辊道组和下料辊道组运送至辊道末端；

（6）低温电阻炉回火加热：在钢管进入空冷辊道前倾动高温电阻炉当钢管停至辊道末端时，启动低温电阻炉炉盖启闭与炉底倾动装置；开启低温电阻炉炉盖，回归低温电阻炉，通过料臂将钢管抬起，钢管进入低温电阻炉中，然后关闭低温电阻炉炉盖，对钢管进行加热保温；保温结束后，启动低温电阻炉炉盖启闭与炉底倾动装置；开启低温电阻炉炉盖，转动低温电阻炉，钢管进入料臂上，料臂下降将钢管放入下料辊道组的辊道上；

（7）下料：通过下料装置将钢管取下，完成热处理。

本发明的有益效果是：

钢管的多功能热处理系统按工艺要求布置了感应加热炉、高低温电阻炉、超快冷装置、外淋内喷水淬装置等设备，整条工艺线设计紧凑，操作简便，可根据工艺要求，组合选择所需设备，满足钢管多种热处理工艺要求；

采用中频感应炉对钢管进行加热，加热速度快，钢管表面只产生一层极薄的氧化铁皮，加热后管体晶粒尺寸小，利于钢管组织的改善和性能的提升；采用电阻炉对感应加热后的钢管进行均热保温，电阻炉提前空炉升温至钢管加热目标温度（到温入炉），缩短了钢管加热保温时间，解决了电阻炉升温速度慢而感应加热保温时间短问题，大大提高了钢管热处理工作效率；

采用带有环形斜缝喷嘴单元的钢管超快速淬火冷却装置对钢管进行喷水控制冷却，环形斜缝喷嘴能够使喷嘴喷出的冷却水形成水压较大的圆形水孔，直径大于圆孔直径的钢管通过环形斜缝喷嘴时，冷却水以一定的角度均匀喷射到钢管表面，钢管表面的残存水与钢管之间形成的蒸汽膜将会被吹扫掉，可达到钢管与冷却水之间的完全接触，实现核沸腾，冷却效果明显，极大地加速钢管冷却过程，为控制钢管在相变点前的冷却进程，改善钢材的组织和性能，获得良好的综合组织性能提供设备保障；

感应加热炉可依据钢管的规格上下调整，以使加热炉内线圈的中心线与钢管中心线保持一致，从而保证管体加热温度均匀；

依据钢管的规格，超快冷装置的喷嘴单元可随喷嘴框架上下移动，保证环状喷嘴中心线与不同直径钢管协调，可使不同规格钢管螺旋前进时周向均匀接触到冷却水或气雾，钢管周向冷却均匀。

超快冷装置末端设有吹气风干装置，其上的斜缝喷嘴喷出的压缩空气，对钢管喷水冷却或喷雾冷却形成的水汽进行清扫，为控制冷却后钢管温度检测做准备，可有效减小控冷后温度测量误差。

附图说明

图1为本发明实施例中的钢管的多功能热处理系统结构示意图；

图2为本发明实施例中的上料装置结构示意图；

图3为本发明实施例中的中频感应炉装置及中频感应加热辊道组结构示意图；

图4为本发明实施例中的高温电阻炉装置结构示意图；

图5为本发明实施例中的高温电阻炉炉盖启闭与炉底倾动装置局部剖面结构示意图；

图6为图5的A-A向局部结构示意图，

图7为图5的B-B向局部结构示意图，

图8为图5的P向局部结构示意图；

图9为本发明实施例中的超快冷装置结构示意图；

图10为图6的侧视图；

图11为本发明实施例中的超快冷装置的喷嘴单元剖面结构示意图；

图12为本发明实施例中的超快冷装置的吹气风干装置剖面结构示意图；

图13为图12的侧视图；

图14为本发明实施例中的外淋内喷装置结构示意图；

图15为本发明实施例中的下料装置结构示意图；

图中，1、上料辊道组， 2、中频感应加热辊道组，3、空冷辊道组，4、超快冷辊道组，5、外淋内喷辊道组，6、下料辊道组，7、上料装置，8、中频感应炉装置，9、高温电阻炉装置，10、超快冷装置，11、外淋内喷装置，12、低温电阻炉装置，13、下料装置，14、上料台架，15、上料托板，16、上料液压缸，17、上料导柱，18、中频感应炉升降装置，19、中频感应炉，20、高温电阻炉炉盖，21、高温电阻炉炉底，22、高温电阻炉炉盖启闭与炉底倾动装置，22-1、炉底倾动油缸底座， 22-2、炉底倾动油缸，22-3、支撑架，22-4、炉盖启闭油缸底座，22-5、炉盖启闭油缸，22-6、链轮装置，22-7、双排链条，22-8、链条连接座，22-9、炉盖启闭铰接座，23、高温电阻炉料臂，24、封水框架，25、支撑框架，26、吹气风干装置，26-1、喷气喷嘴，27、喷嘴单元，27-1、喷嘴调节套板，27-2、喷嘴单元外壳，27-3、冷却水层，27-4、导水板，27-5、导水柱，27-6、斜缝喷嘴，27-7、稳流层壁板，27-8、固定螺钉，27-9、气雾导孔，27-10、气雾导板，27-11、气雾冷喷嘴单元外壳，27-12、气雾喷嘴，28、喷嘴托架，29、喷嘴托架导柱， 30、喷嘴托架液压缸，31、超快冷进水管，32、气雾冷进气雾管，33、观察窗，34、外淋装置，35、压紧装置，36、内喷外淋上料装置，37、旋转装置，38、下料托板，39、下料液压缸，40下料导柱，41、下料台架。

具体实施方式

本发明实施例中采用的钢管超快速淬火冷却装置为专利CN 102876874 B公开的钢管超快速淬火冷却装置。

本发明实施例中的钢管的多功能热处理系统结构如图1所示，包括六组辊道、中频感应炉装置8、高温电阻炉装置9、超快冷装置10、外淋内喷装置11和低温电阻炉装置12；六组辊道由上料辊道组1、中频感应加热辊道组2、空冷辊道组3、超快冷辊道组4、外淋内喷辊道组5和下料辊道组6依次排列组成；

中频感应炉装置8设置在中频感应加热辊道组2的相邻两个辊道之间，如图3所示；高温电阻炉装置9设置在空冷辊道组3一侧；超快冷辊道组4设置在超快冷装置10内部；外淋内喷装置11设置在外淋内喷辊道组5一侧；低温电阻炉装置12设置在下料辊道组6一侧；

上料辊道组的辊道之间设有两套上料装置7；如图2所示，上料装置7包括上料托板15、上料液压缸16和上料导柱17；上料托板15的顶面为斜面，其顶面的低端设有上料挡板；上料托板15的底面与上料液压缸16装配在一起，并固定有上料导柱17；各上料装置的一侧设有上料台架14，并且上料台架位于各上料托板15顶面的高端；

下料辊道组的辊道之间设有两套下料装置13；如图15所示，下料装置13包括下料托板38、下料液压缸39和下料导柱40；下料托板38的顶面为斜面，其顶面的低端设有下料挡板；下料托板38的底面与下料液压缸39装配在一起，并固定有下料导柱40；各下料装置的一侧设有下料台架41，并且下料台架41位于各下料托板38顶面的低端；

如图3所示，中频感应炉装置8包括中频感应加热炉19和升降装置18；中频感应加热炉19的底座与升降装置18装配在一起，中频感应加热炉设置19在中频感应加热辊道2的相邻两个辊道之间；升降装置为蜗轮蜗杆升降机，且顶部与中频感应加热炉底座固定连接，通过摇动手轮带动升降；

如图4所示，高温电阻炉装置9包括高温电阻炉和高温电阻炉炉盖启闭与炉底倾动装置22； 高温电阻炉包括炉盖20和炉底21，炉底20与保温炉底座铰接；高温电阻炉料臂23固定在炉底21上；

如图5~8所示，高温电阻炉炉盖启闭与炉底倾动装置22包括炉底倾动油缸底座22-1、炉底倾动油缸22-2、支撑架22-3、炉盖启闭油缸底座22-4、炉盖启闭油缸22-5、链轮装置22-6、双排链条22-7、链条连接座22-8和炉盖启闭铰接座22-9；炉盖20和炉底21通过炉盖启闭铰接座22-9铰接；

链条连接座22-8固定在炉盖20上表面，链条连接座22-8与双排链条22-7一端连接，双排链条22-7挂在支撑架上的链轮装置22-6上，双排链条22-7另一端与炉盖启闭油缸22-5装配在一起，炉盖启闭油缸22-5下端通过销轴与支撑架22-2连接；

支撑架22-2焊接在炉底21的炉架上，用于支撑炉盖启闭油缸22-5、链轮装置22-6和双排链条22-7；支撑架22-3上装配有限位开关，来控制炉盖20打开的最大角度；炉底倾动油缸22-2下端通过销轴与炉底倾动油缸底座22-1连接，上端与支撑架22-3通过销轴连接，炉底支撑座上安装限位开关，来控制炉底21倾动的最大角度；

高温电阻炉料臂23的前段延伸至空冷辊道组3的相邻两个辊道之间，在炉底处于加热保温状态时，料臂处于辊道的水平上方；

低温电阻炉装置包括低温电阻炉和低温电阻炉炉盖启闭与炉底倾动装置；低温电阻炉炉盖启闭与炉底倾动装置结构与高温电阻炉炉盖启闭与炉底倾动装置相同；低温电阻炉料臂结构与保温炉料臂相同，且其前端延伸至下料辊道组的相邻两个辊道之间；低温电阻炉结构与高温电阻炉相同；

如图9和10所示，超快冷装置封水框架24、支撑框架25、吹气风干装置26、喷嘴单元27、喷嘴托架28、喷嘴托架导柱29、喷嘴托架液压缸30、超快冷进水管31和气雾冷进气雾管32；

封水框架为24两端开放的箱式结构，侧面设有透明钢化玻璃观察窗33，用于观察钢管冷却情况，封水框架24内部设有支撑框架25用于支撑；2个喷嘴托架液压缸30设置在封水框架24上表面外；每个喷嘴托架液压缸30与封水框架24内的一个喷嘴托架28装配在一起，用于升降喷嘴托架28；每个喷嘴托架28上固定有3个喷嘴单元27，并且每个喷嘴托架28上设置有喷嘴托架导柱29；封水框架24内部的末端设有一个吹气风干装置26，吹气风干装置26为环形，结构如图12和13所示，内部设有6个喷气喷嘴26-1，每个喷气喷嘴26-1与吹气风干装置上的进气管连通；

如图11所示，每个喷嘴单元27为圆筒形结构，包括一个钢管超快速淬火冷却装置和一个气雾冷却装置；钢管超快速淬火冷却装置和气雾冷却装置固定在一起；气雾冷却装置内部设有多个气雾喷嘴27-12，每个气雾喷嘴27-12与气雾冷进气雾管32连通；钢管超快速淬火冷却装置内的各斜缝喷嘴与超快冷进水管31连通；超快冷进水管31和气雾冷进气雾管32均延伸至封水框架24外；

各喷嘴单元设置在超快冷辊道组4的相邻两个辊道之间。

实施例1

本实施例所选用的钢管规格为Φ139.7×7.72×5000 mm，钢管热处理工艺方法为：中频透热→保温→控制冷却→淬火→回火，工艺步骤如下：

提前将钢管吊运至倾斜的上料台架上，并依次摆放；启动上料装置，装置上的上料托板将钢管从上料台架上托起，钢管滚入带有限位挡板（上料挡板）的上料托板上，随着上料托板的降低落入上料辊道组上；

中频感应加热：启动上料辊道组和中频感应炉辊道组，使钢管向前移动，待钢管移动到中频感应炉内时，停止辊道，调整中频感应炉高度，使钢管位于中频感应炉加热线圈中间，然后反方向启动辊道，将钢管停至上料位，等待中频加热；设定中频感应炉加热温度为1000℃，辊速3 m/min，启动中频感应炉、上料辊道组和中频感应炉辊道组，钢管通过中频感应炉连续快速加热；

高温电阻炉均热保温：将高温电阻炉提前空炉升温至1000℃，并在钢管在感应加热段时启动炉盖启闭与炉底倾动装置提前将高温电阻炉倾斜至入料位；待钢管运行炉前时，停止空冷辊道组，快速打开炉盖，缓慢回归炉底，钢管随高温电阻炉料臂滚入炉内，快速关闭炉盖，加热保温25min；

控制冷却：根据钢管的外径，调整超快冷装置喷嘴托架的高度，使钢管通过时位于环形喷嘴单元的中心；选择喷水控制冷却，设定喷水压力为0.6MPa，辊速0.8m/s；钢管保温完成后，启动超快冷装置、空冷辊道组和外淋内喷辊道组，钢管出炉由辊道输送通过装置快速冷却；控制冷却前后温度分别为880℃和450℃；

外淋内喷淬火：控冷后的钢管由外淋内喷辊道组运送并停至外淋内喷水淬装置上料位，由具有惠斯顿原理的上料臂取料至旋转装置上，压紧轮压紧钢管，进行钢管外淋内喷旋转淬火冷却，设定淬火时间为10s，内喷流量320m³/h，外淋流量720m³/h，冷却后钢管移至吹气工位，由通有压缩空气的喷嘴从一端吹出钢管内壁残留水，吹气结束后，下料至外淋内喷辊道组上，外淋内喷后钢管温度为30℃；

低温电阻炉加热保温：启动炉盖启闭与炉底倾动装置将低温电阻炉倾斜至入料位；启动外淋内喷辊道组和下料辊道组，将钢管移至辊道末端，快速打开炉盖，缓慢回归炉底，钢管随低温电阻炉料臂滚入炉内，快速关闭炉盖，加热至550℃，保温30min后，出炉至下料辊道组上，空冷；

冷至室温的钢管由下料装置托起并滚入储料台架上，等待进一步处理。

实施例2

本实施例所选用的钢管规格为Φ152.4×14×5000 mm，钢管热处理工艺方法为：中频透热→保温→空冷→控制冷却→空冷，工艺步骤如下：

提前将钢管吊运至倾斜的上料台架上，并依次摆放；启动上料装置，装置上的上料托板将钢管从上料台架上托起，钢管滚入带有限位挡板（上料挡板）的上料托板上，随着上料托板的降低落入上料辊道组上；

中频感应加热：启动上料辊道组和中频感应炉辊道组，使钢管向前移动，待钢管移动到中频感应炉内时，停止辊道，调整中频感应炉高度，使钢管位于中频感应炉加热线圈中间，然后反方向启动辊道，将钢管停至上料位，等待中频加热；设定中频感应炉加热温度为1100℃，辊速2 m/min，启动中频感应炉、上料辊道组和中频感应炉辊道组，钢管通过中频感应炉连续快速加热；

高温电阻炉均热保温：将高温电阻炉提前空炉升温至1100℃，并在钢管在感应加热段时启动炉盖启闭与炉底倾动装置提前将高温电阻炉倾斜至入料位；待钢管运行炉前时，停止空冷辊道组，快速打开炉盖，缓慢回归炉底，钢管随高温电阻炉料臂滚入炉内，快速关闭炉盖，加热保温30min；

空冷：钢管保温完成后，启动空冷辊道组，钢管出炉，控制辊道的速度和运行方向，使钢管在空冷辊道组上来回缓慢往返进行空冷；

制冷却：根据钢管的外径，调整超快冷装置喷嘴托架的高度，使钢管通过时位于环形喷嘴单元的中心；选择喷水控制冷却，设定喷水压力为0.5MPa，辊速0.6m/s；待钢管空冷至900℃（由辊道侧温度检测器测量）时，启动超快冷装置，钢管由超快冷辊道组快速输送通过装置快速控制冷却，控制冷却后的温度为550℃；

空冷：控冷后的钢管在辊道上缓慢往返传递，空冷至室温；

冷至室温的钢管由下料装置托起并滚入储料台架上，等待进一步处理。

以上所述两例实施例，仅是本发明的有益说明，并非是对本发明作其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型等变化的等效实施例；但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与改型，仍属于发明技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.一种钢管的多功能热处理系统，其特征在于包括六组辊道、中频感应炉装置、高温电阻炉装置、超快冷装置、外淋内喷装置和低温电阻炉装置；六组辊道由上料辊道组、中频感应加热辊道组、空冷辊道组、超快冷辊道组、外淋内喷辊道组和下料辊道组依次排列组成；中频感应炉装置设置在中频感应加热辊道组的相邻两个辊道之间；高温电阻炉装置设置在空冷辊道组一侧；超快冷辊道组设置在超快冷装置内部；外淋内喷装置设置在外淋内喷辊道组一侧；低温电阻炉装置设置在下料辊道组一侧。

2.根据权利要求1所述的一种钢管的多功能热处理系统，其特征在于所述的中频感应炉装置包括中频感应加热炉和升降装置；中频感应加热炉的底座与升降装置装配在一起，中频感应加热炉设置在中频感应加热辊道的相邻两个辊道之间；升降装置为蜗轮蜗杆升降机，且顶部与中频感应加热炉底座固定连接，通过摇动手轮带动升降。

3.根据权利要求1所述的一种钢管的多功能热处理系统，其特征在于所述的高温电阻炉装置包括高温电阻炉和高温电阻炉炉盖启闭与炉底倾动装置； 高温电阻炉包括炉盖和炉底，炉底与保温炉底座铰接；高温电阻炉固定有高温电阻炉料臂；高温电阻炉炉盖启闭与炉底倾动装置包括炉底倾动油缸底座、炉底倾动油缸、支撑架、炉盖启闭油缸底座、炉盖启闭油缸、链轮装置、双排链条、链条连接座和炉盖启闭铰接座；链条连接座固定在炉盖上表面，链条连接座与双排链条一端连接，双排链条挂在支撑架上的链轮装置上，双排链条另一端与炉盖启闭油缸装配在一起，炉盖启闭油缸下端通过销轴与支撑架连接；支撑架固定在炉底的炉架上，用于支撑炉盖启闭油缸、链轮装置和双排链条；支撑架上装配有限位开关，来控制炉盖打开的最大角度；炉底倾动油缸下端通过销轴与炉底倾动油缸底座连接，上端与支撑架通过销轴连接，炉底支撑座上安装限位开关；高温电阻炉料臂的前段延伸至空冷辊道组的相邻两个辊道之间，且高于辊道水平高度；

所述的低温电阻炉装置包括低温电阻炉、低温电阻炉料臂和低温电阻炉炉盖启闭与炉底倾动装置；低温电阻炉结构与高温电阻炉相同；低温电阻炉炉盖启闭与炉底倾动装置结构与高温电阻炉炉盖启闭与炉底倾动装置相同；低温电阻炉料臂结构与高温电阻炉料臂相同，且其前端延伸至下料辊道组的相邻两个辊道之间。

4.根据权利要求1所述的一种钢管的多功能热处理系统，其特征在于所述的超快冷装置包括封水框架、支撑框架、喷嘴单元、喷嘴托架、喷嘴托架导柱和喷嘴托架液压缸；封水框架为两端开放的箱式结构，侧面设有透明钢化玻璃观察窗，内部设有支撑框架用于支撑；多个喷嘴托架液压缸设置在封水框架上表面外；每个喷嘴托架液压缸与封水框架内的一个喷嘴托架装配在一起，用于升降喷嘴托架；每个喷嘴托架上固定有多个喷嘴单元，并且每个喷嘴托架上设置有喷嘴托架导柱；封水框架内部的末端设有一个吹气风干装置，吹气风干装置为环形，内部设有多个喷气喷嘴，每个喷气喷嘴与吹气风干装置上的进气管连通。

5.根据权利要求4所述的一种钢管的多功能热处理系统，其特征在于所述的喷嘴单元为圆筒形结构，包括一个钢管超快速淬火冷却装置和一个气雾冷却装置；钢管超快速淬火冷却装置和气雾冷却装置固定在一起；气雾冷却装置内部设有多个气雾喷嘴，每个气雾喷嘴与气雾冷进气雾管连通；钢管超快速淬火冷却装置内的各斜缝喷嘴与超快冷进水管连通；超快冷进水管和气雾冷进气雾管均延伸至封水框架外；各喷嘴单元设置在超快冷辊道组的相邻两个辊道之间。

6.采用权利1所述的一种钢管的多功能热处理系统对钢管进行热处理的方法，其特征在于根据需要分别实现以下工艺方法的钢管热处理：

（1）中频透热→空冷→淬火；

（2）中频透热→淬火→回火；

（3）中频透热→空冷→控制冷却→空冷；

（4）中频透热→保温→空冷；

（5）中频透热→保温→淬火；

（6）中频透热→保温→淬火→回火；

（7）中频透热→保温→控制冷却→空冷；

（8）中频透热→保温→控制冷却→保温→空冷；

（9）中频透热→保温→控制冷却→空冷→淬火；

（10）中频透热→保温→控制冷却→空冷→淬火→回火；

（11）退火；

（12）时效。

7.根据权利要求6所述的对钢管进行热处理的方法，其特征在于根据需要选择实施以下步骤：

（1）上料：通过上料装置将钢管放置到上料辊道组的辊道上；

（2）中频加热：启动上料辊道组将钢管传送到中频感应加热辊道组的辊道上，启动中频感应加热炉和中频感应加热辊道组，使中频感应加热炉对钢管进行感应加热，并将钢管传送到空冷辊道组的辊道上；

（3）高温电阻炉保温：在钢管进入空冷辊道组前倾动高温电阻炉；当钢管完全进入空冷辊道组并停在高温电阻炉前的辊道上时，启动高温电阻炉炉盖启闭与炉底倾动装置；开启高温电阻炉炉盖，回归高温电阻炉，通过料臂将钢管抬起，钢管进入高温电阻炉中，然后关闭高温电阻炉炉盖，对钢管进行均温保温；均温保温结束后，启动高温电阻炉炉盖启闭与炉底倾动装置；开启高温电阻炉炉盖，转动高温电阻炉，钢管进入料臂上，料臂下降将钢管放入空冷辊道组的辊道上；启动空冷辊道组及后续辊道组，将钢管传送到空冷辊道组的后续辊道上；然后进入超快冷辊道组的辊道上；

（4）控制冷却：通过调节超快冷装置的各喷嘴单元的高度，使钢管位于各喷嘴单元中心，向喷嘴单元通入冷却水或由水和气混合而成气雾，对钢管进行控制冷却直至淬火；然后通过吹气风干装置进行吹气清扫，钢管进入外淋内喷辊道组；

（5）外淋内喷淬火：通过外淋内喷装置对钢管进行外淋内喷淬火，然后放回到外淋内喷辊道组上；钢管由外淋内喷辊道组和下料辊道组运送至辊道末端；

（6）低温电阻炉回火加热：在钢管进入空冷辊道前倾动高温电阻炉当钢管停至辊道末端时，启动低温电阻炉炉盖启闭与炉底倾动装置；开启低温电阻炉炉盖，回归低温电阻炉，通过料臂将钢管抬起，钢管进入低温电阻炉中，然后关闭低温电阻炉炉盖，对钢管进行加热保温；保温结束后，启动低温电阻炉炉盖启闭与炉底倾动装置；开启低温电阻炉炉盖，转动低温电阻炉，钢管进入料臂上，料臂下降将钢管放入下料辊道组的辊道上；

（7）下料：通过下料装置将钢管取下，完成热处理。