[發明專利]用于熱處理的步進式加熱爐

無效

• 申請號: 201310097099.7
• 申請日: 2013-03-25
• 公開（公告）號: CN103131836A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 李連進;王惠斌;王東愛;張海軍;喬志霞;宗衛兵;張傳友
• 申請（專利權）人: 天津商業大學
• 主分類號: C21D9/08
• 分類號: C21D9/08;C21D1/52
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 肖莉麗

技術領域

本發明屬于金屬材料的熱處理領域，特別是涉及一種用于熱處理的步進式加熱爐及熱處理方法。

背景技術

石油專用管指的是一類專門用于石油及天然氣勘探、鉆探和開采的油管、套管及鉆桿，是石油工業的重要器材，國產石油專用管主要是采用熱軋或冷拔制成。

隨著石油消費量的不斷上升和我國裝備制造業整體水平的提升，我國石油鉆采專用設備制造行業發展迅速。但由于石油生產安全性的特殊性，石油專用管具有科技含量高、附加值高的特點，要求的機械性能、抗腐蝕性能、尺寸精度都非常高，一般需要采用強韌化熱處理提高機械性能。

目前，石油專用管都采用步進式加熱爐進行熱處理。但是，由于步進式加熱爐的頂部和底部存在著溫度差，在均熱時這一溫度差會傳遞給石油專用管，使石油專用管的上下部和內外表面產生加熱不勻現象，造成冷卻后的石油專用管產生組織差異和外徑變形等問題；影響石油專用管的尺寸精度和機械性能，甚至影響管材的抗腐蝕性能，嚴重時導致石油專用管出現彎曲變形，造成產品質量下降。

目前，為了解決套管的外表面和內部加熱產生不勻以及加熱爐的爐頂和底部的溫度差，將在套管加熱時傳遞給套管，使冷卻后的套管產生組織差異和外徑變形等問題，現有的步進式加熱爐技術主要是通過嚴格控制爐內的溫度差，一般要求爐內溫度差不超過±5℃；加大加熱爐的尺寸，密布燃燒噴嘴的數量，提高單位時間的燃燒熱值；嚴格要求爐內加熱制度和控制系統，改善爐內溫度的不均勻性；使套管一邊回轉一邊移動，盡量降低溫度不均勻現象等，保證能夠均勻化加熱爐的溫度。但是，由于步進式加熱爐固定梁和步進梁上齒形、節距及水平行程等的設計原因，套管在齒的工作邊上滾動時，都是從齒頂滾動到齒底，在齒底停留一定的時間，不能徹底改變由于加熱爐自身結構設計造成的加熱不均的問題。而且，嚴格的溫度控制要求實現起來困難較大，不但提高了設備的運行成本，加大了企業的生產成本，稍有誤差就會造成產品不合格，影響產品的合格率。同時，增加燒嘴數量也加大了能源的消耗。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中存在的技術缺陷，而提供一種能夠使套管的最長滾動距離小于工作邊的長度，造成套管不能在齒底停留，加熱更均勻，能夠降低加熱溫度的控制精度要求，節約能源的用于熱處理的步進式加熱爐。

為實現本發明的目的所采用的技術方案是：

一種用于熱處理的步進式加熱爐，包括固定梁和步進梁，所述固定梁和步進梁上分別設置有多個工作齒，其特征在于，經過每個所述工作齒的齒頂的垂線、經過相同工作齒的齒底的水平線及連接該工作齒的齒頂與齒底的直線組成直角三角形，所述直角三角形中所述齒頂所在的角度為78°，所述直角三角形中所述齒底所在的角度為12°，所述工作齒的齒頂與齒底連線為工作邊，所述工作邊所在的面作為工作面，所述工作邊為帶有指數曲線的齒形,所述工作齒的節距大于步進梁的水平行程，所述指數曲線的起點為工作齒的齒頂，終點為工作齒的齒底，所述指數曲線為

b=e-s10]]>

工作邊上任意一點P與直角三角形的水平方向直角邊的垂直距離為

hP=(LBC-s)·tgα-b=(LBC-s)·tgα-e-s10]]>

式中：