Introdução de equipamentos de linha de tratamento térmico de indução de frequência intermediária
A bobina secundária de um transformador de extinção de frequência intermediária é uma bobina de indução CA. A peça de trabalho é colocada em uma bobina de indução CA e aquecida por um campo magnético alternado. Têmpera e revenido de tubo de aço de indução de frequência intermediária, a linha de produção de tratamento térmico tem muitas características, como menos investimento, efeito rápido, baixo custo de produção, menos custo de manutenção de equipamentos e menos manutenção. Além disso, o método tradicional de tratamento térmico é quebrado, o que melhora muito a eficiência da produção e reduz os custos de produção.
1. Rendimento, especificação e variedade
1.1 Saída e especificação máxima da expansão do tubo
Espera-se que a produção anual seja superior a 30,000 t. O tamanho máximo da expansão do tubo atinge 700mm.
1.2 Tipos e aço
Ele pode trabalhar com aço de baixo carbono, aço de médio carbono e ligas de aço cujo teor de liga é inferior a 5%. As variedades correspondem a séries de revestimentos de petróleo, séries de suportes hidráulicos, séries de caldeiras, séries de oleodutos e tubos sem costura para transporte de fluidos.
2. Tecnologia de produção de cada área de operação
O trabalho do processo é dividido em área de matéria-prima, área de tratamento térmico, área de endireitamento, área de detecção de falhas, área de operação hidráulica e área de operação de chanfro. A operação de tratamento térmico é dividida em 3 linhas de têmpera e 2 linhas de revenimento.
O processo tecnológico é o seguinte:
Tubo sem costura → retificação → aquecimento por indução → têmpera com água → aquecimento em dúvida → revenido → dimensionamento → detecção de falhas → endireitamento → pressão da água → chanfro → verificar o armazenamento.
2.1 Área de operação de matéria-prima
O descarregamento, armazenamento, marcação, retificação e limpeza dos tubos de aço são realizados na área de operação de matéria-prima. Após a marcação, os tubos de aço são inseridos na área de operação de tratamento térmico através da mesa rotativa de rolos. O principal objetivo da mesa rotativa é girar o tubo de aço para a frente e evitar que o tubo dobre após a têmpera.
Requisitos para matérias-primas: o comprimento máximo é de 1400mm; Diâmetro externo ∅219 ~ ∅470mm; Espessura da parede 6 ~ 40 mm; Requisitos de retilinidade: a retilinidade total não deve exceder 0.2%; O desvio máximo dentro de 1.5 mm da extremidade do tubo não deve ser superior a 3.18 mm.
2.2 Zona de tratamento térmico
A linha de produção de tratamento térmico pode realizar têmpera + revenimento, normalização + revenimento, normalização, revenimento e outros processos, que podem atender às necessidades de tratamento térmico de diferentes tipos de aço.
2.2.1 área de têmpera
Uma bobina de indução de frequência intermediária é usada para aquecimento e a temperatura máxima é projetada para ser 1040 ℃. A velocidade de processamento é de 5 mm por segundo; O aço é alimentado pelo rolo giratório, e a têmpera é tratada por spray interno e spray externo. O spray interno é fornecido pela pressão do tubo limitador e o spray externo é extinto pelo spray do tanque de água. Parâmetros do forno de indução de frequência intermediária: potência 400kW, corrente 550A.
O processo de têmpera é um processo de tratamento térmico no qual o aço é aquecido a uma certa temperatura acima do ponto AC3 ou AC1, mantido por um certo tempo e depois resfriado a uma taxa apropriada para obter a estrutura de martensita e/ou bainita.
Após a têmpera, a dureza e a resistência podem ser melhoradas, mas devem ser revenidas para otimizar o desempenho da resistência e tenacidade.
A temperatura de têmpera é determinada de acordo com a composição, microestrutura e diferentes requisitos de desempenho do aço. Ao selecionar a temperatura de aquecimento de têmpera da peça de trabalho na prática de produção, é necessário levar em consideração a influência de muitos fatores, como composição química, requisitos técnicos, tamanho, forma, estrutura original, equipamento de aquecimento de frequência intermediária e meio de resfriamento e ajuste a temperatura de aquecimento adequadamente. A temperatura máxima de aquecimento de frequência intermediária de 1040 ℃ pode basicamente atender aos requisitos de têmpera de todos os tipos de aço.
Para completar a transformação da microestrutura, dissolução do carboneto e homogeneização da austenita de todas as partes dentro e fora da peça de trabalho, um certo tempo deve ser mantido na temperatura de aquecimento de têmpera, ou seja, o tempo de espera [2]. Sob a condição de aquecimento por indução de média frequência, a temperatura de resfriamento necessária pode ser alcançada entre o tubo de aço e o meio da bobina de indução. Sob a premissa de aumentar adequadamente a temperatura de têmpera, o curso restante pode basicamente uniformizar a estrutura.
2.2.2 de volta à área de incêndio
Uma bobina de indução de frequência intermediária também é usada para temperar, e a temperatura máxima é projetada para ser 800 ℃. Adote um rolo rotativo para entrar no aço; Parâmetros do forno de indução de média frequência: potência 350kW, corrente 550A.
Como a temperatura máxima é projetada em 800 ℃, os requisitos do processo de têmpera de alta e baixa temperatura podem ser garantidos.
Após o revenido, os requisitos do processo de tenacidade e plasticidade podem ser obtidos reduzindo a fragilidade, eliminando ou reduzindo o estresse interno.
2.2.3 Método de extinção de água
O spray interno e o spray externo são usados para resfriar, o spray interno é usado para pulverizar e o spray interno é usado para resfriar, e o spray externo é usado para pulverizar o anel do tubo de alta pressão no tanque da caixa, e o spray interno e o spray externo podem garantir a temperabilidade de tubo de aço de parede grossa. A temperatura da água de pulverização deve ser controlada abaixo de 35 ℃, a pressão da água é de 3MPa, o fluxo de água é de 5L/s.
O meio de extinção escolhe água com uma fonte ampla, preço baixo e composição estável. Ao controlar a temperatura da água, a martensita pode ser resfriada sem causar muita tensão de resfriamento.
Considerando que a temperabilidade da parede do tubo é muito espessa, você pode adicionar uma quantidade apropriada de sal e álcali na água, de modo que a peça de trabalho de alta temperatura imersa no meio de resfriamento, no estágio de filme de vapor sal precipitado e cristal alcalino e imediatamente explosão, o filme de vapor será destruído, a superfície da pele de óxido da peça de trabalho também é explodida, de modo a melhorar a capacidade de resfriamento do meio na região de alta temperatura.
2.2.4 Refrigeração a água circulante
Uma torre de resfriamento de água é usada para resfriamento de água circulante para garantir que a temperatura da água seja inferior a 35 ℃.
2.2.5 Defeitos de aquecimento e controle
Primeiro, deve-se prestar atenção ao superaquecimento e queima excessiva para evitar temperatura de aquecimento excessiva, o que levará a grandes grãos de austenita e oxidação local ou fusão dos contornos de grão, resultando no enfraquecimento dos contornos de grão. Em casos graves, o desempenho se deteriora seriamente após o sobreaquecimento e rachaduras são formadas durante a têmpera. O tecido queimado demais não pode ser recuperado e só pode ser descartado. Então você realmente precisa controlar a temperatura de aquecimento.
Além disso, deve-se prestar atenção para evitar a descarbonetação e oxidação para garantir a dureza superficial, resistência à fadiga e resistência ao desgaste do aço após a têmpera.
2.3 zona de alisamento
(1) Após o revenido, o alisador hidráulico de seis rolos de abertura rápida pode ser usado para endireitar.
(2) Parâmetros do processo de endireitamento. A temperatura de alisamento é a temperatura normal ~650℃. Flexão após endireitamento: corpo do tubo inferior a 1.5/1000 mm; Extremidade do tubo menor que 1/1000mm; O ellipticity atende a diferentes requisitos de entrega; Nenhum entalhe deve ser permitido na superfície do tubo de aço após o endireitamento.
2.4 área de inspeção
(1) Adote a máquina de detecção de falhas ultrassônica e a unidade de detecção de falhas de vazamento magnético.
(2) Verifique os tipos de defeitos e itens de medição. Tipos de defeitos a verificar: defeitos longitudinais, transversais e estratificados nas superfícies internas e externas; Itens de medição: diâmetro externo, espessura da parede, ovalidade. As dimensões geométricas foram medidas pelo método ultrassônico.
A precisão da detecção é dividida em precisão da medição da espessura da parede e precisão da medição do diâmetro externo. A precisão da medição da espessura da parede requer ±30 m. A precisão da medição do diâmetro externo requer ±50 m.
2.5 Área de operação hidráulica
Inspecione a resistência e os orifícios do tubo de aço sem costura e outros defeitos internos.
O teste hidrostático foi conduzido de acordo com API Spec 5CT e API Spec 5L, e a pressão de teste foi de 35~100MPa. Meio de teste: emulsão; Tempo de retenção de pressão: 5~300s; Modo de pressurização: bomba de alta pressão mais cilindro de reforço; Forma de retenção de pressão: pressão de retenção do quebra-mar ou pressão de retenção do cilindro pressurizado.
2.6 Área de operação de acabamento
Verifique e armazene os produtos acabados, chanfre o tubo de aço.
2.7 Outros Equipamentos
Equipamento de transporte de elevação 3 conjuntos, especificações para o gancho principal 20/5T guindaste. Usado principalmente para manutenção de equipamentos, levantamento de matérias-primas, substituição de ferramentas, tratamento de acidentes, levantamento de materiais de tubos intermediários, etc.
Cama fria e bancada de transferência de aço 5. Os locais de distribuição são matérias-primas e suporte frontal de têmpera, suporte frontal de têmpera e revenimento, suporte traseiro de revenimento, detecção de falhas e suporte frontal de pressão de água, suporte traseiro de pressão de água.
3. Peças auxiliares e equipe de trabalho da oficina
As peças de controle elétrico, instalações de abastecimento de água e drenagem (incluindo sistema de água potável, novo sistema de abastecimento de água para produção, sistema doméstico de combate a incêndios, sistema de abastecimento de água potável, etc.), aquecimento, ar condicionado, ventilação, etc., devem ser projetados de acordo com às normas e regulamentos nacionais relevantes; A conclusão deve atender aos requisitos de proteção ambiental; A segurança e a saúde ocupacional atendem aos requisitos das leis e regulamentos nacionais relevantes.
São adotados 4 turnos e 3 operações reversas, incluindo linha de produção, operação de equipamentos auxiliares e pessoal de gerenciamento, etc., toda a oficina precisa de um total de 60 pessoas.
4.Conclusion
A adoção de aquecimento por indução de média frequência para tratar tubos de aço sem costura é viável, possui as características de pequenos lotes e muitas especificações e tem o valor de popularização e aplicação.