中频感应加热技术在钢管热处理工艺中应用

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1、中频感应加热技术在钢管热处理工艺中应用文章介绍了利用中频电流的感应加热原理进行钢管热处理的工艺与设备，指出该工艺技术由于设备投资不大、没有环境污染，符合环保要求，且便于进行工艺控制，易于组织生产，比较起燃气加热反腐蚀的钢管热处理，具有一定的技术优势，应当属于政府鼓励发展、企业可以优先采用的新技术、新工艺。前言利用中频电流的电磁感应加热原理来进行油井管的的淬火、回火以及正火，在美国等发达国家已经属于一种成熟的工艺技术，并且在石油专用管的制造领域得到了广泛的应用。美国LONGSTAR公司、无限制管公司、日本JFE公司、俄罗斯塔干罗格冶金厂、伏尔加钢厂

2、等制管企业都拥有自己的中频感应热处理生产线。感应加热以电作为能源，完全不同于使用天然气、发生煤气或液化石油气等燃气那样，在钢管的加热过程中会产生烟尘，形成空气的污染。因为电能属于绿色能源，不会对环境造成破坏，符合人类社会对环保的要求，所以也是国内外政府鼓励发展的环保型工艺技术开发项目。同时，采用感应加热技术对钢管进行淬火、回火或正火，升温速度快，效率高，生产组织灵活方便，避免并节省了燃气加热钢管时炉子的升温和降温所需要的时间及能耗。感应加热技术在我国最早应用于军工、汽车、机械等行业，后来逐步扩展到冶金行业，20世纪80年代初期首钢特殊钢公司在国内

3、首先开始使用中频加热技术，对45MoMnB、35CrMo、40Cr、40Mn2Mo和45#钢管进行调质处理；对GCr15钢管进行冷加工中间的软化热处理；对5Cr21Mn9Ni4N进行钢管固溶热处理；对T10A、20Mn2、20#钢棒材进行退火热处理，均取得良好的效果。实践证明，采用中频感应加热技术进行钢管的热处理，不仅环境污染小、生产效率高，而且成本可以达到与燃气加热相当的水平；如果在用电的低峰期使用，则成本更低。同时，如果工艺参数选择合理、工艺控制得很好时，甚至可以省去矫直工序。以下主要介绍西姆莱斯石油专用管制造有限公司建设的第一条油井管中频热

4、处理生产线。1、钢管感应热处理生产线的产品大纲及技术要求：1.1、生产能力：热处理6万吨（12吨/h）油管、套管或钻杆；1.2、产品规格：其中：平式或加厚油管Ф60.3×4.83mm5000吨Ф73.0×5.51mm10000吨Ф88.9×6.45mm10000吨套管Ф114.3×6.35～8.56mm5000吨Ф139.7×6.20～10.54mm20000吨钻杆Ф73.0×9.19mm2000吨Ф88.9×9.35mm3000吨Ф127.0×9.19mm5000吨1.3、被处理钢管几何尺寸:管体外径：Ф60.3×Ф139.7mm油管和钻杆加厚

5、端外径：Ф65.89×Ф149.23mm（加厚端最大壁厚20.30mm）管体壁厚：4.83×10.54mm长度：8～12.5mm单根钢管最大重量：350kg1.4、热处理后钢管钢级：N80、L80、C90、P95、P110、Q125等；1.5、原料钢管钢种：37Mn5、34Mn6、38M6、42MnMo7、30Mn2、27MnCr52、30CrMo、33CrMo、35CrMo、26CrMo4、29CrMo44、32CrMo41.6、淬火炉加热温度：850℃～1000℃1.7、回火炉加热温度：600℃～750℃1.8、淬火方式：外淋，要求在管子横截

6、面上喷水均匀且有一定角度、压力，同时具有管内吹水功能，保证管子进回火炉时管内无水；1.9、其它要求：钢管回火后应当进行高压水除鳞。2、中频感应加热技术在钢管热处理工艺：钢管感应热处理的工艺流程与一般传统的燃气加热步进式炉一样，但是工作原理和加工工程却截然不同。在燃气式步进炉中，钢管是整体加热；而在感应炉中，钢管是分段逐次前进连续加热；淬火过程与回火过程也是如此进行。所以钢管在加热、淬火、回火时，基本是做纵向移动、螺旋前进的动作，其余才是做横向移动。其具体加工工艺过程如下：根据API5CT标准对油井管的调质要求，油井管管坯由天车吊到上料台架上，人工

7、外观检查后使其整齐排列分布。待生产线各工作岗位进入正常工作状态时，感应器通电待料，变频送料机开始旋转，手动操作步进上料机工作，把第一根油井管从上料台架出口端平稳地抬起滚送到对齐装置的辊道上，变频送料机以设定的速度向前送料，变频送料机为单辊传动，速度、高度可调，辊型为专门设计倾斜15°布置的辊式送料机，具有水平送料纠偏对中和工件自旋转功能，其中感应加热线圈之间送料辊和进出口的送料辊材质为耐热钢，并装有旋转密封内水冷却装置，冷却送料辊并使送料辊外表面干燥，便于油管连续加热，其余送料辊材质为耐磨钢。油管经辊道进入中频淬火加热区，加热区由一套3000kW

8、中频电源和一套1200kW中频电源配多组加热感应线圈组成淬火感应加热区，保证工件温度的均匀,加热温度850℃～1000℃。在加热线圈的出