CN101700532A - 钢管在线内表面氧化铁皮的清除方法及装置 - Google Patents
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Abstract
一种钢管在线内表面氧化铁皮的清除方法及装置，它是在步进式再加热炉后面设置了一个从钢管尾部清除钢管内表面氧化铁皮的装置，在步进式冷床的进口段设置了一个从钢管头部清除钢管内表面氧化铁皮的装置。在钢管尾部和头部被热金属检测器检测后，由从钢管尾部清除钢管内表面氧化铁皮的装置向钢管尾部的内孔喷高压水，清除钢管内孔的氧化铁皮，由从钢管头部清除钢管内表面氧化铁皮的装置向钢管头部的内孔喷高压水和高压气清除残存在钢管内孔的氧化渣。钢管在步进式再加热炉后及步进式冷床进口段在线进行清除内表面氧化铁皮，减少了钢管后部精整工序，既节约了酸洗、抛丸、修磨的成本又提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢管内表面氧化铁皮的清除方法及装置，特别是一种钢管在线内表面氧化铁皮的清除方法及装置。
背景技术
随着钢管行业的发展，用户对钢管质量要求越来越高，特别是高锅管，用户提出清除钢管内表氧化铁皮，清除钢管内表氧化铁皮的目的一是为了检查钢管内表面质量，更重要的是防止内氧化铁皮剥落后堵塞管路。现有的清除钢管内表氧化铁皮的方法是采用钢管离线酸洗、抛丸、内表面修磨。而内表面修磨、抛丸相对钢管内表面而言很困难，效率也很低，往往一台设备一个班只能修磨3～5根，这样不但加长了钢管生产周期，又增加了钢管生产成本；采用酸洗的方法清除钢管内表氧化铁皮效果也不佳，而且有过酸腐蚀现象，对钢管的质量有影响。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种钢管在线内表面氧化铁皮的清除方法及装置。
本发明的技术方案是：一种钢管在线内表面氧化铁皮的清除方法，它是在步进式再加热炉和高压水除鳞箱之间的出炉辊道第3辊道与第4辊道间设计制作了一台装有喷水装置的喷水小车，喷水小车通过小车推拉油缸控制运行，喷水小车上的喷嘴通过高压气动截止阀控制，在钢管尾部被热金属检测器检测后，喷水小车运行，高压气动截止阀打开，喷嘴向钢管尾部内孔喷入一定流量的高压水，喷水小车跟随钢管运行一段距离并由PLC程序控制延长喷水时间后，喷水小车喷水停止，自动回到基位，等待下一根钢管。
另外，在步进式冷床的进口段增设可调高度的喷水装置和喷气装置，在钢管通过头部定位齐头到达步进式冷床第三槽上时，控制中压水管的气动球阀自动开启向钢管头部内孔自动喷中压水，由PLC程序控制喷水时间，喷水结束后等待下一根钢管。在钢管运行到第四槽时，控制高压气管的气阀打开向钢管头部内孔喷压缩空气，由PLC程序控制喷气时间，喷气结束后等待下一根钢管。
钢管在线内表面氧化铁皮清除的具体工艺路线为：
a、钢管通过步进式再加热炉加热，加热温度900-1000℃；
b、钢管从步进式再加热炉出来在出炉辊道上通过除鳞装置对钢管外表面进行高压水除鳞，此时由热金属检测器检测到钢管尾部，当金属检测器检测到钢管尾部时，喷水小车上的喷嘴伸出对准钢管尾部的内孔喷高压水，喷水小车在小车推拉油缸控制下一边随钢管前进一边喷高压水，喷水小车前进到位后还要延时喷水，延时喷水时间S＝4.3s，延时喷水停止后，喷水小车后退到位，此时喷水小车上的喷嘴缩回，等待下一根钢管；
c、钢管内外表面经过高压水清除氧化铁皮和除鳞后通过二机架定径机减径，减径后通过减后辊道、步进式冷床前辊道，当钢管的头部被热金属检测器检测到后，钢管在步进式冷床前辊道上实行头部定位，然后由旋转移送装置移送到步进式冷床上；
d、当钢管运行到步进式冷床固定齿板上的第三槽时，由PLC控制气动球阀通电，气动球阀打开，中压水管对准头部定位的钢管头部内孔喷水，喷水时间S＝5s，水压P＝8-12kg/cm2；
e、当钢管运行到步进式冷床固定齿板上的第四槽时，由PLC控制气阀通电，气阀开启，高压气管对准已头部定位的钢管头部内孔喷气，喷气压力P＝4kg/cm2，时间S＝6s，清除残存在钢管内孔的氧化渣。
f、钢管经过压缩空气清除残存在钢管内孔的氧化渣后，通过步进式冷床继续运行到步进式冷床后辊道，然后到矫直机。
当钢管内径大于150mm时，喷水小车上的喷嘴用大流量中压水及中压水喷嘴对钢管内表面进行在线除氧化铁皮，水压P＝8-12kg/cm2；当钢管内径小于150mm时，喷水小车上的喷嘴用小流量高压水及高压水喷嘴对钢管内表面进行在线除氧化铁皮，水压P＝140kg/cm2。
本发明还提供了一个从钢管尾部清除钢管内表面氧化铁皮的装置和一个从钢管头部清除钢管内表面氧化铁皮的装置。
从钢管尾部清除钢管内表面氧化铁皮的装置设置在步进式再加热炉后面，它包括操作台、液压站、水控系统、热金属检测器和喷水小车。在第3号辊与第4号辊间的辊道台架上固定有一块底板，在底板上设有两根轻型钢轨，喷水小车就设在两根轻型钢轨上，喷水小车设计有四个车轮，由小车推拉油缸驱动，喷水小车可沿钢管走钢线运行。
喷水小车上设有喷头，喷头由喷头伸缩油缸驱动而移动。当钢管尾部被热金属检测器检测到后，液压站开始工作，喷头伸缩换向阀b1通电，喷水小车上的喷头伸出，此后a2通电喷水小车随动，b2通电喷水小车退回，a1通电喷头缩回。当喷水小车喷头伸出后，喷嘴供水系统开始工作，高压气动截止阀开通，喷嘴喷出高压水，喷水时间由PLC控制。
从钢管头部清除钢管内表面氧化铁皮的装置设置在步进式冷床的进口段，它包括操作台、带喷头的中压水管、带喷头的高压气管、蓄气罐、气动球阀、气阀、热金属检测器和支架，高压水管和高压气管固定在支架上，其高度可调。高压水管的水源由气动球阀控制，高压气管由汽阀控制，当钢管头部被热金属检测检测到后，钢管在步进式冷床前辊道上实行头部定位，当步进式冷床上的钢管运行到步进式冷床固定齿板上的第三齿时，由PLC控制气动球阀通电，气动球阀打开，中压水管对准头部定位的钢管头部内孔喷水，喷水时间由PLC控制。当步进式冷床上的钢管运行到步进式冷床固定齿板上的第四齿时，由PLC控制气阀通电，气阀开启，高压气管对准已头部定位的钢管头部内孔喷气，清除残存在钢管内孔的氧化渣。
本发明与现有技术相比具有如下特点：
目前，需要内表面除氧化铁皮的钢管都是通过钢管离线后进行了酸洗或内表面修磨、抛丸来进行处理。本发明提供的钢管在线内表面氧化铁皮的清除方法，使钢管可在步进式再加热炉后及步进式冷床进口段在线进行清除内表面氧化铁皮，减少了钢管后部精整工序，既节约了酸洗、抛丸、修磨的成本又提高了生产效率。
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。
附图说明
附图1为从钢管尾部清除钢管内表面氧化铁皮的工艺布置本图，图中箭头方向为钢管运行方向；
附图2为从钢管头部清除钢管内表面氧化铁皮的工艺布置图；
附图3为小车平面布置图；
附图4为附图3的俯视图；
附图5为小车液压原理图。
具体实施方式
如附图所示，一种钢管在线内表面氧化铁皮的清除方法，它是在步进式再加热炉9和高压水除鳞箱8之间的出炉辊道第3辊道与第4辊道间设计制作了一台装有喷水装置的喷水小车1，喷水小车1通过小车推拉油缸1-3控制运行，喷嘴1-1通过高压气动截止阀控制，在钢管尾部被热金属检测器4检测后，喷水小车1运行，高压气动截止阀打开，喷水小车1上的喷嘴1-1向钢管尾部内孔喷入一定流量的高压水，喷水小车1跟随钢管运行一段距离并由PLC程序控制延长喷水时间后，喷水小车1喷水停止，自动回到基位，等待下一根钢管。
另外，在步进式冷床20的进口段增设可调高度的喷水装置和喷气装置，当钢管通过头部定位齐头到达步进式冷床20的第三槽上时，控制喷水的气动球阀12自动开启向钢管内壁自动喷中压水，由PLC程序控制喷水时间，喷水结束后，等待下一根钢管。当钢管运行到第四槽时，控制喷气装置的气阀13打开向钢管内孔喷压缩空气。由PLC程序控制喷气时间，喷气结束后，等待下一根钢管。
钢管在线内表面氧化铁皮清除的具体工艺路线为：
a、钢管通过步进式再加热炉9加热，加热温度900-1000℃；
b、钢管从步进式再加热炉9出来在出炉辊道上通过除鳞装置8对钢管外表面进行高压水除鳞，此时由热金属检测器4检测到钢管尾部，当金属检测器4检测到钢管尾部时，喷水小车1上的喷嘴1-1伸出对准钢管尾部的内孔喷高压水，喷水小车1在小车推拉油缸1-3控制下一边随钢管前进一边喷高压水，喷水小车1前进到位后还要延时喷水，延时喷水时间S＝4.3s，延时喷水停止后，喷水小车1后退到位，此时小车1上的喷嘴1-1缩回，等待下一根钢管；
c、钢管内外表面经过高压水清除氧化铁皮和除鳞后通过二机架定径机减径，减径后通过减后辊道、步进式冷床前辊道18，当钢管头部被热金属检测器17检测到后，钢管在步进式冷床前辊道18上实行头部定位，然后由旋转移送装置19移送到步进式冷床20上；
d、当钢管运行到步进式冷床20固定齿板上的第三槽时，由PLC控制气动球阀12通电，气动球阀12打开，中压水管15对准头部定位的钢管头部内孔喷水，喷水时间S＝5s，水压P＝8-12kg/cm2；
e、当步进式冷床20上的钢管运行到步进式冷床20固定齿板上的第四槽时，由PLC控制气阀13通电，气阀13开启，高压气管10对准已头部定位的钢管头部内孔喷气，喷气压力P＝4kg/cm2，时间S＝6s，清除残存在钢管内孔的氧化渣。
f、钢管经过压缩空气清除残存在钢管内孔的氧化渣后，通过步进式冷床20继续运行到冷床后辊道，然后到矫直机。
当钢管内径大于150mm时，喷水小车1上的喷嘴1-1用大流量中压水及中压水喷嘴对钢管内表面进行在线除氧化铁皮，水压P＝8-12kg/cm2；当钢管内径小于150mm时，喷水小车1上的喷嘴1-1用小流量高压水及高压水喷嘴对钢管内表面进行在线除氧化铁皮，水压P＝140kg/cm2。
从钢管尾部清除钢管内表面氧化铁皮的装置设置在步进式再加热炉9的后面，它包括操作台5、液压站2、水控系统3、热金属检测器4和喷水小车1。在步进式再加热炉9出炉后的第3号辊与第4号辊间的辊道台架上固定有一块底板1-4，底板1-4长1100mm，宽1600mm，厚30mm，在底板1-4上设有两根轻型钢轨1-5，轻型钢轨1-5长1600mm，间距为940mm，喷水小车1就设在两根轻型钢轨1-5上，喷水小车1设计有四个车轮1-6，由小车推拉油缸1-3驱动，喷水小车1可沿钢管走钢线6运行，运行距离600mm。
喷水小车1上设有喷头1-1，喷头1-1由喷头伸缩油缸1-2驱动而移动。当钢管尾部被热金属检测器4检测到后，液压站2开始工作，喷头伸缩换向阀b1通电，喷水小车1上的喷头1-1伸出，此后a2通电喷水小车1随动，b2通电喷水小车1退回，a1通电喷头1-1缩回。当喷水小车1上的喷头1-1伸出后，水控系统3开始工作，高压气动截止阀开通，喷嘴1-1喷出高压水，喷水时间由PLC控制。
喷水小车1动作过程如表1所示
表1
(注：表内“-”失电，“+”得电)
从钢管头部清除钢管内表面氧化铁皮的装置设置在步进式冷床20的进口段，它包括操作台16、带喷头的中压水管15、带喷头的高压气管10、蓄气罐11、气动球阀12、气阀13、热金属检测器17和支架14，中压水管15和高压气管10固定在支架14上，其高度可调。中压水管15的水源由气动球阀12控制，高压气管10由汽阀13控制，当钢管头部在冷床前输入辊道18上被热金属检测17检测到后，钢管在冷床前输入辊道18上实行头部定位，然后由旋转移送装置19移送到步进式冷床20上，当步进式冷床20上的钢管运行到冷床固定齿板上的第三齿时，由PLC控制气动球阀12通电，气动球阀12打开，中压水管15对准头部定位好的钢管头部内孔喷水，喷水时间由PLC控制为5s。当步进式冷床20上的钢管运行到冷床固定齿板上的第四齿时，由PLC控制气阀13通电，气阀13开启，高压气管10对准已头部定位的钢管头部内孔喷气，清除残存在钢管内孔的氧化渣。
Claims (3)
1.一种钢管在线内表面氧化铁皮的清除方法，其特征是：它是在步进式再加热炉和高压水除鳞箱之间的出炉辊道第3辊道与第4辊道间设计制作了一台装有喷水装置的喷水小车，喷水小车通过液压油缸控制运行，喷水小车上的喷嘴通过高压气动截止阀控制，在钢管尾部被热金属检测器检测后，喷水小车运行，高压气动截止阀打开，喷嘴向钢管尾部内孔喷入一定流量的高压水，喷水小车跟随钢管运行一段距离并由PLC程序控制延长喷水时间后，喷水小车喷水停止，自动回到基位，等待下一根钢管；
另外，在步进式冷床的进口段增设可调高度的喷水装置和喷气装置，在钢管通过头部定位齐头到达步进式冷床第三槽上时，控制喷水嘴的气动球阀自动开启向钢管内壁自动喷中压水，由PLC程序控制延长喷水时间后，等待下一根钢管；在钢管运行到第四槽时，控制喷气装置的气阀打开向钢管内孔喷压缩空气；由PLC程序控制延长喷水时间后，等待下一根钢管；
钢管在线内表面氧化铁皮清除的具体工艺路线为：
a、钢管通过步进式再加热炉加热，加热温度900-1000℃；
b、钢管从步进式再加热炉出来在出炉辊道上通过除鳞装置对钢管外表面进行高压水除鳞，此时由热金属检测器检测到钢管尾部，当金属检测器检测到钢管尾部时，喷水小车上的喷嘴伸出对准钢管尾部的内孔喷高压水，喷水小车在小车推拉油缸控制下一边随钢管前进一边喷高压水，喷水小车前进到位后还要延时喷水，延时喷水时间S＝4.3s，延时喷水停止后，喷水小车后退到位，喷水小车上的喷嘴缩回，等待下一根钢管；
c、钢管内外表面经过高压水除氧化铁皮和除鳞后通过二机架定径机减径，减径后通过减后辊道、步进式冷床前辊道，当钢管头部被热金属检测器检测到后，钢管在步进式冷床前辊道上实行头部定位，然后由步进式冷床旋转移送装置移送到步进式冷床上；
d、当钢管运行到步进式冷床固定齿板上的第三槽时，由PLC控制气动球阀通电，气动球阀打开，中压水管对准头部定位的钢管头部内孔喷水，喷水时间S＝5s，水压P＝8-12kg/cm2；
e、当步进式冷床上的钢管运行到步进式冷床固定齿板上的第四槽时，由PLC控制气阀通电，气阀开启，高压气管对准已头部定位的钢管头部内孔喷气，喷气压力P＝4kg/cm2，时间S＝6s，清除残存在钢管内孔的氧化渣。
f、钢管经过压缩空气清除残存在钢管内孔的氧化渣后，通过步进式冷床继续运行到步进式冷床后辊道，然后到矫直机。
2.根据权利要求1所述的一种钢管在线内表面氧化铁皮的清除方法，其特征是：当钢管内径大于150mm时，喷水小车上的喷嘴用大流量中压水及中压水喷嘴对钢管内表面进行在线除氧化铁皮，水压P＝8-12kg/cm2；当钢管内径小于150mm时，喷水小车上的喷嘴用小流量高压水及高压水喷嘴对钢管内表面进行在线除氧化铁皮，水压P＝140kg/cm2。
3.一种钢管在线内表面氧化铁皮的清除装置，其特征是：它包括一个从钢管尾部清除钢管内表面氧化铁皮的装置和一个从钢管头部清除钢管内表面氧化铁皮的装置；
从钢管尾部清除钢管内表面氧化铁皮的装置设置在步进式再加热炉后面，它包括操作台、液压站、水控系统、热金属检测器和喷水小车，在步进式再加热炉出炉第3号辊与第4号辊间的辊道台架上固定有一块底板，在底板上设有两根轻型钢轨，喷水小车就设在两根轻型钢轨上，喷水小车设计有四个车轮，由小车推拉油缸驱动，喷水小车可沿钢管走钢线运行；喷水小车上设有喷头，喷头由喷头伸缩油缸驱动而移动，当钢管尾部被热金属检测器检测到后，液压站开始工作，喷头伸缩换向阀b1通电，喷水小车喷头伸出，此后a2通电喷水小车随动，b2通电喷水小车退回，a1通电喷头缩回，当喷水小车上的喷头伸出后，喷嘴供水系统开始工作，高压气动截止阀开通，喷嘴喷出高压水，喷水时间由PLC控制；
从钢管头部清除钢管内表面氧化铁皮的装置设置在步进式冷床的进口段，它包括操作台、带喷头的中压水管、带喷头的高压气管、蓄气罐、气动球阀、气阀、热金属检测器和支架，中压水管和高压气管固定在支架上，其高度可调；中压水管的水源由气动球阀控制，高压气管由汽阀控制，当钢管头部被热金属检测检测到后，钢管在步进式冷床前辊道上实行头部定位，当步进式冷床上的钢管运行到冷床固定齿板上的第三齿时，由PLC控制气动球阀通电，气动球阀打开，高压水管对准头部定位的钢管头部内孔喷水，喷水时间由PLC控制，当步进式冷床上的钢管运行到冷床固定齿板上的第四齿时，由PLC控制气阀通电，气阀开启，高压气管对准已头部定位的钢管头部内孔喷气，清除残存在钢管内孔的氧化渣。
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