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　　冶金行業中水淬火設備廣泛應用于不銹鋼管的熱處理生產線中,通過對不銹鋼管的水淬火處理,提高不銹鋼管的硬度和耐磨性。淬火與不同溫度的回火配合可以大幅度提高不銹鋼管韌性及疲勞強度,獲得綜合機械性能較好的不銹鋼管。以往的水淬火設備的淬火工藝流程是經淬火爐加熱的不銹鋼管由上料裝置直接放入到裝滿冷卻水的淬火槽中冷卻,一定時間后再由出料裝置撥出。這樣的淬火工藝很容易造成不銹鋼管冷卻不均勻,產生彎曲、開裂等缺陷,影響不銹鋼管的性能。本文介紹的新型不銹鋼管用水淬火設備,采用國內外先進的“外淋+旋轉+內噴”淬火工藝,并進行了大量的結構改造、技術革新,有效的提高了不銹鋼管的精度和機械性能,大大減少了淬裂、彎曲、橢圓等缺陷。通過對該水淬設備工作原理、淬火工藝、結構特點的分析,說明了該設備與國內其他水淬設備在機械結構、淬火效果、淬后不銹鋼管精度、機械性能等方面的不同。

　　2設計條件及主要參數

　　淬火形式:外淋+旋轉+內噴來料不銹鋼管:石油套管、高壓鍋爐管、管線管、接箍料外徑:<114.3mm<273mm,外徑公差:±1%壁厚:7.35mm35mm,壁厚公差:±12.5%直度:≤2mm/m,長度:6.0m15.0m溫度:約900℃淬后不銹鋼管:溫度<100℃,管端直度≤3mm/m,管體直度≤1.5mm/m

　　3系統組成

　　主要由機械、液壓、控制系統三部分組成,如圖1所示。

　　3.1機械部分

　　主要包括:淬火爐出爐輥道、上料裝置、固定門、水淬火設備主體(以下簡稱主機)、出料裝置、空水裝置、步進運輸機等部分。淬火爐出爐輥道輸送加熱后的不銹鋼管。采用不銹鋼管水淬出加熱爐傾斜式輥道,減少在不銹鋼管運輸過程中V形輥和不銹鋼管的變形。上料裝置的功能是將不銹鋼管從淬火爐出料輥道移至旋轉裝置的支撐輪上。主要由主傳動軸、旋轉臂及安裝在旋轉臂上的“V”型塊等部分組成。采用“惠斯頓杠桿”原理,使V型塊始終保持豎直向上的位置,這樣“V”型塊平穩的托起加熱后的不銹鋼管輸送到旋轉支撐輪上。驅動電機采用變頻調速,以適應不銹鋼管規格和節奏的變化。固定門安裝在淬火爐出爐輥道與上料裝置之間,防止淬火時大量的水飛濺在出爐輥道上。主機由旋轉裝置、壓緊裝置、外淋裝置、內噴水系統、外淋機架、擋水機構等部分組成。旋轉裝置的作用是高速旋轉需淬火的不銹鋼管,使外淋、內噴水均勻的噴淋到不銹鋼管內外表面。因為不銹鋼管的旋轉速度對其彎曲度有很大影響,當不銹鋼管的旋轉速度超過某一值時,幾乎可以消除淬火彎曲,因此電機采用變頻調速技術,以滿足不同規格不銹鋼管對淬火速度的要求。設計時增加不銹鋼管旋轉輔助支撐,以減少不銹鋼管甩尾現象。壓緊裝置安裝在機架上,分別與旋轉裝置的每對支撐輪對應。工作時壓緊輪壓緊支撐輪上的不銹鋼管,實現不銹鋼管平穩旋轉,減少不銹鋼管在淬火過程中變形。壓緊力采用過負荷保護系統。外淋裝置、內噴水系統是實現不銹鋼管“噴淋+旋轉+內噴”熱處理工藝的核心部分。外淋裝置由電動蝶閥、流量計、壓力、溫度傳感器、一級管道、二級管道和噴淋管等組成。一級管道上裝有流量計和調節總量的電動蝶閥,一級管道分支出多條二級管道,每條二級管道上均裝有電動蝶閥和壓力表,分別調節進入各二級管的流量和壓力,使各二級管內的流量、壓力一致,外淋水按要求的流量、壓力噴出,滿足不同不銹鋼管對外淋工藝的要求。由于不銹鋼管規格較大,噴淋管設計成雙排可拆卸的噴淋管,增大水量及水的包容面積,確保不銹鋼管水冷卻的一致性。外淋裝置設有氧化皮沖刷機構,定期沖刷排渣溝里的氧化皮;壓緊輪擋水處設有補水系統,保證壓緊輪與不銹鋼管接觸的部分同樣受到外淋水的噴淋。內噴水系統由雙吸葉片泵、電動蝶閥、止回閥、流量計、壓力傳感器、內噴嘴、液動三通截止閥及管道等組成。通過控制不同泵的開啟、關閉和各管路上蝶閥的開口角度,實現不同規格不銹鋼管對內噴流量的需求。根據不銹鋼管不同的外徑規格,設計不同規格的噴嘴,保證內噴中心與不銹鋼管中心一致。外淋機架主要用于支撐外淋裝置,機架上還安裝有擋水機構、壓緊裝置、導水槽等。擋水機構安裝在外淋機架上。不銹鋼管淬火時,擋水板抬起,外淋水通過噴淋管均勻的噴淋在旋轉中的不銹鋼管上,淬火結束后,擋水板落下,外淋水通過導水槽返回蓄水池中。出料裝置用于接收淬火后的不銹鋼管并存放待回火的不銹鋼管?？账b置用于淬火后不銹鋼管的空水。步進運輸機將不銹鋼管一步一步運送到空水裝置和入回火爐輥道上。