一種內(nèi)置型還原性保護(hù)氣體發(fā)生裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種內(nèi)置型還原性保護(hù)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(hù)電磁閥、流量計(jì)、羅茨風(fēng)機(jī)、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(hù)電磁閥、流量計(jì)、混合裝置，所述羅茨風(fēng)機(jī)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(diǎn)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(guò)濾裝置組成，所述安全系統(tǒng)由防爆器、放散閥組成。本實(shí)用新型產(chǎn)生的還原性保護(hù)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(zhuān)利說(shuō)明】一種內(nèi)置型還原性保護(hù)氣體發(fā)生裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)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(hù)氣體發(fā)生裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼管熱處理爐是冷拔無(wú)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(duì)鋼管通過(guò)適宜的加熱并保溫及隨后不同方式的冷卻達(dá)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(guò)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(qiáng)化相、夾雜的形態(tài)與分布以及位錯(cuò)、內(nèi)應(yīng)力的大小等都會(huì)影響其性能；而通過(guò)采用不同的熱處理工藝，即不同的加熱制度保溫時(shí)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(hù)氣氛鋼管無(wú)氧化熱處理爐和無(wú)保護(hù)氣氛鋼管氧化熱處理爐。無(wú)保護(hù)氣氛氧化熱處理爐較為普遍，在我國(guó)冷拔鋼管廠95%都是無(wú)保護(hù)氣氛爐的熱處理爐，其缺點(diǎn)是:鋼管表面氧化皮嚴(yán)重，給后道工序帶來(lái)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(hù)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(wú)保護(hù)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?dú)?、氬氣等。在我?guó)現(xiàn)有的氣氛保護(hù)爐所采用的保護(hù)氣均為氮?dú)獗Ｗo(hù)。
[0004]氮?dú)獗Ｗo(hù)鋼管熱處理爐所使用的氮?dú)鈦?lái)源有二種:一種是工業(yè)液氮由專(zhuān)業(yè)氣體廠制造，用槽罐運(yùn)輸至工廠，經(jīng)氣化后輸入爐內(nèi)充當(dāng)保護(hù)氣；另外一種是工廠自備制氮機(jī)，經(jīng)管道輸送充入爐內(nèi)保護(hù)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?dú)馐浅兀淙霠t內(nèi)后勢(shì)必要吸收熱量，從而帶來(lái)燃料消耗增加。一般氮?dú)獗Ｗo(hù)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(shí)用新型針對(duì)上述問(wèn)題，提供了一種內(nèi)置型還原性保護(hù)氣體發(fā)生裝置，該發(fā)生裝置產(chǎn)生還原性保護(hù)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(lán)無(wú)氧化)，而且起到節(jié)能減排的作用。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種內(nèi)置型還原性保護(hù)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(hù)電磁閥、流量計(jì)、羅茨風(fēng)機(jī)、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(hù)電磁閥、流量計(jì)、混合裝置，所述羅茨風(fēng)機(jī)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(diǎn)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(guò)濾裝置組成，所述安全系統(tǒng)由防爆器、放散閥組成。
[0007]本實(shí)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(guó)冷拔無(wú)縫鋼管2012年統(tǒng)計(jì)為870萬(wàn)噸計(jì)算，總節(jié)省能源6.09萬(wàn)噸標(biāo)煤，達(dá)到了節(jié)能降耗的目的；
[0009](2) 一般將燃料氣體完全燃燒時(shí)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(hù)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(duì)鋼管實(shí)現(xiàn)了亮光處理。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本實(shí)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(hù)電磁閥，5.防爆器，
6.放散閥，7.流量計(jì)，8.點(diǎn)火器，9.燃燒室，10.冷凝器，11.過(guò)濾裝置，12.鋼管光亮熱處理爐，13.羅茨風(fēng)機(jī)，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(shí)施方式】:
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0014]本實(shí)用新型中一種內(nèi)置型還原性保護(hù)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(hù)電磁閥
4、流量計(jì)7、羅茨風(fēng)機(jī)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(hù)電磁閥4、流量計(jì)7、混合裝置16，所述羅茨風(fēng)機(jī)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(diǎn)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(guò)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(shí)用新型的工作過(guò)程:
[0016]天然氣與空氣混合:壓力為0.1MPa的天然氣通過(guò)天然氣入口 I進(jìn)入管道，經(jīng)解壓器2解壓到20KPa，經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓器3和高低壓保護(hù)電磁閥4經(jīng)過(guò)流量計(jì)7計(jì)量控制進(jìn)入混合裝置16 ;壓力為15?20KPa的空氣，通過(guò)羅茨風(fēng)機(jī)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(diǎn)火器8點(diǎn)燃并在燃燒室9內(nèi)燃燒，通過(guò)燒嘴控制器18控制燃燒室9內(nèi)溫度保持在1000°C，時(shí)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(shí)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(guò)濾裝置11凈化處理，除去其中的雜質(zhì)，進(jìn)入鋼管光亮熱處理爐12 ；
[0019]安全保護(hù):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(jìn)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(hù)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(shí)施例得到的還原性保護(hù)氣體用于鋼管光亮熱處理，所處理的鋼管產(chǎn)品經(jīng)檢測(cè)，所檢項(xiàng)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(hù)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(hù)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(hù)電磁閥、流量計(jì)、羅茨風(fēng)機(jī)、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(hù)電磁閥、流量計(jì)、混合裝置，所述羅茨風(fēng)機(jī)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(diǎn)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(guò)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(hào)】C21D1/74GK203794948SQ201420151547
【公開(kāi)日】2014年8月27日 申請(qǐng)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(qǐng)人:支向軍