[發(fā)明專利]軸承鋼管坯中頻感應(yīng)自動加熱方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710070533.7
• 申請日: 2007-08-27
• 公開（公告）號: CN101376918A
• 公開（公告）日: 2009-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張志遠(yuǎn)
• 申請（專利權(quán)）人: 張志遠(yuǎn)
• 主分類號: C21D9/70
• 分類號: C21D9/70;C21D1/42;B21B37/74
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務(wù)所
• 代理人: 張允姿

一、技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及軸承鋼管坯中頻感應(yīng)自動加熱方法。具體地說是采用中頻感應(yīng)加熱原理對軸承鋼管坯進(jìn)行自動加熱的方法。

二、背景技術(shù)

我國目前生產(chǎn)軸承鋼管的傳統(tǒng)加熱方法是采用發(fā)生爐煤氣——斜底爐加熱軸承鋼管坯。斜底爐加熱生產(chǎn)流程如下：煤→土煤氣→燃燒管坯，以對流和輻射方法獲得熱量傳導(dǎo)升溫→熱軋軸承鋼管。其弊端主要有：發(fā)熱值較低，燃燒過程不穩(wěn)定，爐溫不均勻，能源消耗大，燃料利用率低；加熱速度慢，溫度波動大，溫度不易控制；氧化皮厚，材料浪費(fèi)大；需要人工不斷的翻料，作業(yè)條件差；占地面積大；開爐要預(yù)熱(耗能)；管坯離層、折疊缺陷不可避免，從而造成廢品率高，成品率低。采用此方法生產(chǎn)軸承鋼管，生產(chǎn)工藝落后，污染嚴(yán)重，不符合國家環(huán)保政策的要求。安全運(yùn)行方面，存在三大危害：易燃、易爆、有毒，在生產(chǎn)和使用過程中存在較大的安全隱患。總之，采用發(fā)生爐煤氣——斜底爐加熱軸承鋼管坯，不可避免會產(chǎn)生管坯兩端溫度高，穿管容易造成局部離層、折疊，由于溫度不能控制，導(dǎo)致生產(chǎn)出來的軸承鋼管質(zhì)量得不到保證，只能生產(chǎn)低品質(zhì)的軸承鋼管。

三、發(fā)明內(nèi)容

針對上述加熱軸承鋼管坯的傳統(tǒng)加熱方法采用發(fā)生爐煤氣——斜底爐存在的種種弊病，本發(fā)明提供一種利用中頻感應(yīng)加熱原理，配合成熟的PLC可編程序控制器，依據(jù)軸承鋼材料特性，設(shè)計中頻感應(yīng)加熱爐，采用分段加熱的方法，對全線實施自動控制，使被加熱的軸承鋼管坯升溫嚴(yán)格按設(shè)計的溫度曲線進(jìn)行，加熱好的管坯芯表溫差小于15℃，頭尾溫差小于30℃，能完全滿足熱軋穿孔對管坯的溫度要求的軸承鋼管坯中頻感應(yīng)自動加熱方法。

本發(fā)明軸承鋼管坯中頻感應(yīng)自動加熱方法采用的技術(shù)方案：包括感應(yīng)加熱爐4，加熱床5，出料機(jī)械手6，三路分選機(jī)械7，操作臺8，紅外測溫系統(tǒng)9，中頻電源10，計算機(jī)系統(tǒng)11等。其特征是將感應(yīng)加熱爐4分為三個爐段：即預(yù)熱爐段4.1、升溫爐段4.2、均溫爐段4.3，預(yù)熱爐段4.1設(shè)定管坯溫度≤800℃，升溫爐段4.2設(shè)定管坯溫度在1000℃～1050℃，均溫爐段4.3設(shè)定管坯溫度在1050℃～1150℃；各加熱爐段均設(shè)置在加熱床5上，各加熱爐段通過引出導(dǎo)電排4.16與加熱床5連接，并通有中頻電源10提供的中頻電流，感應(yīng)加熱爐4的出口處設(shè)有紅外測溫系統(tǒng)9及出料機(jī)械手6，出料機(jī)械手6下部設(shè)有三路分選機(jī)械7，中頻電源10與操作臺8分別設(shè)置在加熱床5二側(cè)，計算機(jī)系統(tǒng)11設(shè)置在監(jiān)控室內(nèi)，通過專用通訊電纜與操作臺8相連。所述的三路分選機(jī)械7的構(gòu)造為：過溫翻板7.1與過溫氣缸7.2連接，下部設(shè)有過溫通道7.3，欠溫翻板7.4與欠溫氣缸7.5連接，下部設(shè)有欠溫通道7.6，上述另件均設(shè)在機(jī)架7.7上，過溫翻板7.1、欠溫翻板7.4、合格過渡板7.8成一斜線布置，合格過渡板7.8的下部設(shè)有合格通道7.9，合格通道7.9設(shè)有合格管坯傳送裝置7.10，上述另件均設(shè)在機(jī)架7.11上。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下：

本發(fā)明通過合理設(shè)計升溫曲線——體現(xiàn)在感應(yīng)加熱爐4的設(shè)計中，精確控制升溫速度，使被加熱的軸承鋼管坯在感應(yīng)加熱爐4內(nèi)的升溫嚴(yán)格按設(shè)計好的加熱規(guī)范進(jìn)行，不同溫度段分段加熱，熱透均勻，保證被加熱的管坯芯表溫差小于15℃，頭尾溫差小于30℃，完全滿足熱軋穿孔對管坯的溫度要求。本發(fā)明充分利用中頻感應(yīng)加熱的特點(diǎn)：具有加熱時間短，加熱溫度精確，氧化脫碳燒損小于0.5％——節(jié)材，占地面積小，隨開隨停，免除了開機(jī)等待時的能量消耗——節(jié)能，作業(yè)環(huán)境好，沒有粉塵，無公害綠色加熱，定額人員少，自動化程度高，大大減輕勞動強(qiáng)度。本發(fā)明能適用于機(jī)械自動化生產(chǎn)流程，是一種先進(jìn)的加熱工藝，是生產(chǎn)高品質(zhì)軸承鋼管的有效方法。按本發(fā)明加熱方法制造軸承鋼管，能有效地提高軸承鋼管品質(zhì)，大大提高成品率，延長軸承的使用壽命；節(jié)約能源、材料消耗，改善作業(yè)環(huán)境，降低工人勞動強(qiáng)度。

本發(fā)明自動加熱方法有益效果歸納如下：

a)芯表溫差小(≤15℃)

b)頭尾溫差小(≤30℃)

c)可以任意設(shè)定溫度，在1100℃±50℃范圍任意一點(diǎn)設(shè)定溫度，

設(shè)定溫度值的變化控制在≯±10℃。

d)可以改善金相結(jié)構(gòu)，改善帶狀物分布在0.5級；

e)生產(chǎn)出的軸承鋼管，沒有離層現(xiàn)象，這是用傳統(tǒng)方法發(fā)生爐煤氣——斜底爐加熱所不能及的。

f)環(huán)保與人的勞動作業(yè)條件，中頻加熱遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于煤氣斜底爐。

g)綜合能耗低。

h)感應(yīng)加熱爐可以方便實現(xiàn)機(jī)械、自動化、精確化生產(chǎn)。