一種內(nèi)置型還原性保護氣體發(fā)生裝置制造方法
【專利摘要】一種內(nèi)置型還原性保護氣體發(fā)生裝置，包括混合系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、凈化系統(tǒng)、安全系統(tǒng)，所述混合系統(tǒng)包括天然氣入口、解壓器、穩(wěn)壓器、高低壓保護電磁閥、流量計、羅茨風(fēng)機、壓力控制器、流量控制器、混合裝置，其特征在于：所述天然氣入口順序連接解壓器、穩(wěn)壓器、高低壓保護電磁閥、流量計、混合裝置，所述羅茨風(fēng)機順序連接壓力控制器、流量控制器、混合裝置，所述燃燒系統(tǒng)由點火器、燃燒室、燒嘴、燒嘴控制器組成，所述凈化系統(tǒng)由冷凝器、過濾裝置組成，所述安全系統(tǒng)由防爆器、放散閥組成。本實用新型產(chǎn)生的還原性保護氣體用于鋼管光亮熱處理，不僅能夠改善鋼管表面質(zhì)量，而且起到節(jié)能減排的作用。
【專利說明】一種內(nèi)置型還原性保護氣體發(fā)生裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于鋼管制備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種內(nèi)置型還原性保護氣體發(fā)生裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼管熱處理爐是冷拔無縫鋼管生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，其主要作用是:鋼管的熱處理是指對鋼管通過適宜的加熱并保溫及隨后不同方式的冷卻達到改變其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，改善并獲得所要求的性能的工藝過程。鋼管的熱處理通常采用整體熱處理，為輥底連續(xù)式鋼管熱處理爐。鋼管冷加工后因其內(nèi)部組織情況的不同，如晶界結(jié)構(gòu)、強化相、夾雜的形態(tài)與分布以及位錯、內(nèi)應(yīng)力的大小等都會影響其性能；而通過采用不同的熱處理工藝，即不同的加熱制度保溫時間和冷卻速度，可以獲得所需要的鋼管組織和良好的綜合性能。鋼管熱處理爐一般分為有保護氣氛鋼管無氧化熱處理爐和無保護氣氛鋼管氧化熱處理爐。無保護氣氛氧化熱處理爐較為普遍，在我國冷拔鋼管廠95%都是無保護氣氛爐的熱處理爐，其缺點是:鋼管表面氧化皮嚴(yán)重，給后道工序帶來麻煩(酸洗)；燃料消耗較大為355000千卡/噸管，折合天然氣約42Nm3 /噸管，標(biāo)煤為0.051噸標(biāo)煤/噸管。
[0003]一般保護氣體大致可分為三種:一種是氧化性氣體即使鋼管氧化的氣體(不燃性)，如氧氣、大氣、水蒸氣、二氧化碳等，亦就是上述的無保護氣氛爐。第二種是還原性氣體即將鋼管還原的氣體，如氫氣、一氧化碳等；由于該種氣體具有可燃性，一般很少采用。第三種是非活性氣體(不燃性)，如氮氣、氬氣等。在我國現(xiàn)有的氣氛保護爐所采用的保護氣均為氮氣保護。
[0004]氮氣保護鋼管熱處理爐所使用的氮氣來源有二種:一種是工業(yè)液氮由專業(yè)氣體廠制造，用槽罐運輸至工廠，經(jīng)氣化后輸入爐內(nèi)充當(dāng)保護氣；另外一種是工廠自備制氮機，經(jīng)管道輸送充入爐內(nèi)保護氣。這兩種方式的氣體成本都較高，鋼管熱處理每噸消耗量在30Nm3左右，折合每噸鋼管熱處理成本約10.5元/噸。另外由于充入的氮氣是常溫，充入爐內(nèi)后勢必要吸收熱量，從而帶來燃料消耗增加。一般氮氣保護爐的燃料消耗在386000千卡/噸管，折合天然氣約47Nm3 /噸管，標(biāo)煤為0.057噸標(biāo)煤/噸管。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型針對上述問題，提供了一種內(nèi)置型還原性保護氣體發(fā)生裝置，該發(fā)生裝置產(chǎn)生還原性保護氣體，用于鋼管熱處理，不僅能夠改善鋼管表面質(zhì)量(光亮或發(fā)藍無氧化)，而且起到節(jié)能減排的作用。
[0006]本實用新型的技術(shù)方案是:一種內(nèi)置型還原性保護氣體發(fā)生裝置，包括混合系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、凈化系統(tǒng)、安全系統(tǒng)，所述混合系統(tǒng)包括天然氣入口、解壓器、穩(wěn)壓器、高低壓保護電磁閥、流量計、羅茨風(fēng)機、壓力控制器、流量控制器、混合裝置，其特征在于:所述天然氣入口順序連接解壓器、穩(wěn)壓器、高低壓保護電磁閥、流量計、混合裝置，所述羅茨風(fēng)機順序連接壓力控制器、流量控制器、混合裝置，所述燃燒系統(tǒng)由點火器、燃燒室、燒嘴、燒嘴控制器組成，所述凈化系統(tǒng)由冷凝器、過濾裝置組成，所述安全系統(tǒng)由防爆器、放散閥組成。
[0007]本實用新型的有益效果是:
[0008](I)節(jié)省能源:能源消耗削減12%，即為噸管消耗降低了 48000千卡，折合天然氣約5.8Nm3噸管，標(biāo)煤為0.007噸標(biāo)煤/噸管；按我國冷拔無縫鋼管2012年統(tǒng)計為870萬噸計算，總節(jié)省能源6.09萬噸標(biāo)煤，達到了節(jié)能降耗的目的；
[0009](2) 一般將燃料氣體完全燃燒時所需要的大氣量為100%，所產(chǎn)生大量的二氧化碳需要外排，而內(nèi)置型還原性保護氣體鋼管光亮熱處理爐是采用不完全燃燒的方法，產(chǎn)生的二氧化碳部分繼續(xù)裂變，故二氧化碳外排量可以削減了 27%，起到節(jié)能減排的作用；
[0010](3)提高了鋼管的表面質(zhì)量，減少了后道工序壓力，對鋼管實現(xiàn)了亮光處理。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖中，1.天然氣入口，2.解壓器，3.穩(wěn)壓器，4.高低壓保護電磁閥，5.防爆器，
6.放散閥，7.流量計，8.點火器，9.燃燒室，10.冷凝器，11.過濾裝置，12.鋼管光亮熱處理爐，13.羅茨風(fēng)機，14.壓力控制器，15.流量控制器，16.混合裝置，17.燒嘴，18.燒嘴控制器。
【具體實施方式】:
[0013]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明。
[0014]本實用新型中一種內(nèi)置型還原性保護氣體發(fā)生裝置，包括混合系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、凈化系統(tǒng)、安全系統(tǒng)，所述混合系統(tǒng)包括天然氣入口 1、解壓器2、穩(wěn)壓器3、高低壓保護電磁閥
4、流量計7、羅茨風(fēng)機13、壓力控制器14、流量控制器15、混合裝置16，其特征在于:所述天然氣入口 I順序連接解壓器2、穩(wěn)壓器3、高低壓保護電磁閥4、流量計7、混合裝置16，所述羅茨風(fēng)機13順序連接壓力控制器14、流量控制器15、混合裝置16，所述燃燒系統(tǒng)由點火器
8、燃燒室9、燒嘴17、燒嘴控制器18組成，所述凈化系統(tǒng)由冷凝器10、過濾裝置11組成，所述安全系統(tǒng)由防爆器5、放散閥6組成。
[0015]本實用新型的工作過程:
[0016]天然氣與空氣混合:壓力為0.1MPa的天然氣通過天然氣入口 I進入管道，經(jīng)解壓器2解壓到20KPa，經(jīng)過穩(wěn)壓器3和高低壓保護電磁閥4經(jīng)過流量計7計量控制進入混合裝置16 ;壓力為15?20KPa的空氣，通過羅茨風(fēng)機13，在壓力控制器14的作用下，壓力控制穩(wěn)定在15?20Kpa，流量控制器15在保證流量的前提下控制壓力，流向混合裝置16，天然氣與空氣的混合體積比為1: 7;
[0017]燃燒及裂解:天然氣與空氣的混合氣由混合裝置16，經(jīng)燒嘴17噴入燃燒室9，用點火器8點燃并在燃燒室9內(nèi)燃燒，通過燒嘴控制器18控制燃燒室9內(nèi)溫度保持在1000°C，時間為5分鐘；
[0018]冷凝凈化處理:燃燒氣經(jīng)冷凝器10，冷凝溫度控制在80°C，時間為30分鐘，使其中的水份冷凝成液態(tài)水而排出，再經(jīng)過濾裝置11凈化處理，除去其中的雜質(zhì)，進入鋼管光亮熱處理爐12 ；
[0019]安全保護:當(dāng)發(fā)生裝置發(fā)生異常情況，由防爆器5、放散閥6組成的安全系統(tǒng)，進行放散處理。
[0020]一般鋼管熱處理所需要的燃料消耗在386000千卡/噸管，內(nèi)置型還原性保護氣體鋼管光亮熱處理所需的燃料消耗為338000千卡/噸管，即為噸管消耗降低了 48000千卡，折合天然氣約5.8Nm3噸管，標(biāo)煤為0.007噸標(biāo)煤/噸管。
[0021]本實施例得到的還原性保護氣體用于鋼管光亮熱處理，所處理的鋼管產(chǎn)品經(jīng)檢測，所檢項目符合GB / T3639-2009標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品合格，滿足了用戶的要求。
[0022]一種經(jīng)還原性保護氣體熱處理的鋼管與常規(guī)鋼管的技術(shù)性能比較
[0023]
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)置型還原性保護氣體發(fā)生裝置，包括混合系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、凈化系統(tǒng)、安全系統(tǒng)，所述混合系統(tǒng)包括天然氣入口、解壓器、穩(wěn)壓器、高低壓保護電磁閥、流量計、羅茨風(fēng)機、壓力控制器、流量控制器、混合裝置，其特征在于:所述天然氣入口順序連接解壓器、穩(wěn)壓器、高低壓保護電磁閥、流量計、混合裝置，所述羅茨風(fēng)機順序連接壓力控制器、流量控制器、混合裝置，所述燃燒系統(tǒng)由點火器、燃燒室、燒嘴、燒嘴控制器組成，所述凈化系統(tǒng)由冷凝器、過濾裝置組成，所述安全系統(tǒng)由防爆器、放散閥組成。
【文檔編號】C21D1/74GK203794948SQ201420151547
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月26日
【發(fā)明者】支向軍 申請人:支向軍