[发明专利]轴承钢管坯中频感应自动加热方法

说明书

一、技术领域：

本发明涉及轴承钢管坯中频感应自动加热方法。具体地说是采用中频感应加热原理对轴承钢管坯进行自动加热的方法。

二、背景技术

我国目前生产轴承钢管的传统加热方法是采用发生炉煤气——斜底炉加热轴承钢管坯。斜底炉加热生产流程如下：煤→土煤气→燃烧管坯，以对流和辐射方法获得热量传导升温→热轧轴承钢管。其弊端主要有：发热值较低，燃烧过程不稳定，炉温不均匀，能源消耗大，燃料利用率低；加热速度慢，温度波动大，温度不易控制；氧化皮厚，材料浪费大；需要人工不断的翻料，作业条件差；占地面积大；开炉要预热(耗能)；管坯离层、折叠缺陷不可避免，从而造成废品率高，成品率低。采用此方法生产轴承钢管，生产工艺落后，污染严重，不符合国家环保政策的要求。安全运行方面，存在三大危害：易燃、易爆、有毒，在生产和使用过程中存在较大的安全隐患。总之，采用发生炉煤气——斜底炉加热轴承钢管坯，不可避免会产生管坯两端温度高，穿管容易造成局部离层、折叠，由于温度不能控制，导致生产出来的轴承钢管质量得不到保证，只能生产低品质的轴承钢管。

三、发明内容

针对上述加热轴承钢管坯的传统加热方法采用发生炉煤气——斜底炉存在的种种弊病，本发明提供一种利用中频感应加热原理，配合成熟的PLC可编程序控制器，依据轴承钢材料特性，设计中频感应加热炉，采用分段加热的方法，对全线实施自动控制，使被加热的轴承钢管坯升温严格按设计的温度曲线进行，加热好的管坯芯表温差小于15℃，头尾温差小于30℃，能完全满足热轧穿孔对管坯的温度要求的轴承钢管坯中频感应自动加热方法。

本发明轴承钢管坯中频感应自动加热方法采用的技术方案：包括感应加热炉4，加热床5，出料机械手6，三路分选机械7，操作台8，红外测温系统9，中频电源10，计算机系统11等。其特征是将感应加热炉4分为三个炉段：即预热炉段4.1、升温炉段4.2、均温炉段4.3，预热炉段4.1设定管坯温度≤800℃，升温炉段4.2设定管坯温度在1000℃～1050℃，均温炉段4.3设定管坯温度在1050℃～1150℃；各加热炉段均设置在加热床5上，各加热炉段通过引出导电排4.16与加热床5连接，并通有中频电源10提供的中频电流，感应加热炉4的出口处设有红外测温系统9及出料机械手6，出料机械手6下部设有三路分选机械7，中频电源10与操作台8分别设置在加热床5二侧，计算机系统11设置在监控室内，通过专用通讯电缆与操作台8相连。所述的三路分选机械7的构造为：过温翻板7.1与过温气缸7.2连接，下部设有过温通道7.3，欠温翻板7.4与欠温气缸7.5连接，下部设有欠温通道7.6，上述另件均设在机架7.7上，过温翻板7.1、欠温翻板7.4、合格过渡板7.8成一斜线布置，合格过渡板7.8的下部设有合格通道7.9，合格通道7.9设有合格管坯传送装置7.10，上述另件均设在机架7.11上。

本发明的优点如下：

本发明通过合理设计升温曲线——体现在感应加热炉4的设计中，精确控制升温速度，使被加热的轴承钢管坯在感应加热炉4内的升温严格按设计好的加热规范进行，不同温度段分段加热，热透均匀，保证被加热的管坯芯表温差小于15℃，头尾温差小于30℃，完全满足热轧穿孔对管坯的温度要求。本发明充分利用中频感应加热的特点：具有加热时间短，加热温度精确，氧化脱碳烧损小于0.5％——节材，占地面积小，随开随停，免除了开机等待时的能量消耗——节能，作业环境好，没有粉尘，无公害绿色加热，定额人员少，自动化程度高，大大减轻劳动强度。本发明能适用于机械自动化生产流程，是一种先进的加热工艺，是生产高品质轴承钢管的有效方法。按本发明加热方法制造轴承钢管，能有效地提高轴承钢管品质，大大提高成品率，延长轴承的使用寿命；节约能源、材料消耗，改善作业环境，降低工人劳动强度。

本发明自动加热方法有益效果归纳如下：

a)芯表温差小(≤15℃)

b)头尾温差小(≤30℃)

c)可以任意设定温度，在1100℃±50℃范围任意一点设定温度，

设定温度值的变化控制在≯±10℃。

d)可以改善金相结构，改善带状物分布在0.5级；

e)生产出的轴承钢管，没有离层现象，这是用传统方法发生炉煤气——斜底炉加热所不能及的。

f)环保与人的劳动作业条件，中频加热远远优于煤气斜底炉。

g)综合能耗低。

h)感应加热炉可以方便实现机械、自动化、精确化生产。