20世纪末期,国内晶闸管中频电源生产和自动控制技术得到快速发展,大容量中频电源的试制成功和自动化控制元件的应用普及,加上石油天然气工业的迅速扩展等,为油井钢管感应加热调质处理设备在国内生产试制创造了良好的条件。
(1)生产线的适用范围 该生产设计专门用于生产直径为60~140mm、壁厚为5~20mm的油井管、套管和钻杆。设计生产能力为12t.h(-1),年产量为6万吨。
(2)电源功率和感应器的配置 生产线加热电源总功率为6000kW,其中,淬火加热电源功率3200kW,回火加热电源功率2800kW。中感应器的配置情况可知,淬火温区采用双频加热,在居里点以下Hz电源加热。在居里点以上采用1000Hz电源加热,回火温区使用电源频率具有自己的特点,采用两种频率电源加热,以适应加热不同壁厚的钢管,保持高的加热效率。采用频率200Hz的电源加热,有利于改善钢管端部与管身的温度差异,提高钢管端部合格率。
(3)生产线的特点 该生产线的运行特点与国外同类生产线相似,具体内容有下列几方面。
①钢管的输送方式 钢管采用旋转前进的方式进行加热和冷却。钢管旋转前进是通过带有调频电机的斜装V形辊轮来实现的。辊轮的安装角度为1500变频调速电机的频率调节范围为0一65Hz。
②钢管加热温度的控制 淬火加热温度和回火加热温度的调控是采用通用的温度-功率闭环自动控制系统进行的。其加热温度的控制精度为淬火温度在士(15~20℃),回火温度为士10°C。
③淬火冷却装置的冷却方式 淬火采用压力水喷淋方式进行冷却。冷却时间可控制在5~15s,保证钢管得到细晶粒的淬火组织。冷却水消耗量为8~9m(3)min.min(-1),水压为0.3~0.5MPa。
④钢管回火后的高压水除鳞 回火后钢管立即进行高压水除鳞,保持钢管表面光洁。
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