[发明专利]钢管离线淬火的生产装置和方法

权利要求书

1.一种钢管离线淬火的生产方法，其特征是：是基于钢管离线淬火的生产装置的生产方法；

所述钢管离线淬火的生产装置包括外喷冷却装置和内喷冷却装置，内喷冷却装置对旋转的钢管实施内轴流喷射冷却；

所述外喷冷却装置对旋转的钢管实施外喷加压喷射冷却，外喷冷却装置包括直喷冷却装置、钢管加厚端斜喷冷却装置和压紧轮补水装置；

所述直喷冷却装置包括多个喷箱，该喷箱设置于放置钢管的旋转台架上方，每个喷箱前端设置有多排喷嘴，喷箱前端对着下面的钢管，喷箱后端连接进水管路，进水管路上装有流量计和流量调节阀，流量计和流量调节阀连接控制器，进水管路接水集管，水集管通过变频水泵加压供水，变频水泵接控制器；所述多个喷箱排列成一列，直面对应着下方的钢管长度方向；

所述钢管加厚端斜喷冷却装置包括喷箱，该喷箱设置于放置钢管的旋转台架侧上方，喷箱前端设置有多排喷嘴，喷箱前端对着下面的钢管头部或尾部，喷箱内包括多个内腔，每个内腔连接有进水管路，进水管路上装有流量计和流量调节阀，流量计和流量调节阀连接控制器，进水管路接进水集管，进水集管通过变频水泵加压供水，变频水泵接控制器；所述喷箱沿钢管截面的垂直中心线偏有一个角度对着钢管，即斜喷冷却装置的喷箱与直喷冷却装置的喷箱之间有一个角度；

所述压紧轮补水装置包括多个喷嘴，多个喷嘴连接进水管路，喷嘴位于压紧轮下方，喷嘴从下往上对着钢管喷水冷却；

所述钢管离线淬火的生产方法，其步骤是：

第一，在钢管淬火生产开始前，根据钢管的钢种和规格设定相应的压力和流量，包括内部冷却和外部冷却，内部冷却是内喷冷却装置对旋转的钢管以给定的压力和流量实施内轴流喷射冷却，外部冷却是外喷冷却装置对旋转的钢管实施外喷加压喷射冷却，外喷冷却装置的直喷冷却装置设定压力和流量，压紧轮补水装置以给定的压力和流量喷射冷却；

第二，在第一根钢管加热到温后，根据设定的压力和流量，控制器将直喷冷却装置的流量调节阀打开到相应的开度，开启进水管路的开关阀，在压力稳定后再根据实际流量微调流量调节阀，将流量调节到公差允许范围；其中的流量调节阀的开度与压力和流量的关系在直喷冷却装置投入使用之前首先进行标定，确定在不同压力下不同开度对应的流量，控制器对其进行存储；控制器控制关闭挡水板；

第三，在压力和流量稳定后从淬火炉内抽出钢管，通过斯惠顿上料机将钢管送入旋转台架，打开挡水板，利用设定好的流量对钢管进行冷却；同时，控制器将压紧轮补水装置的进水管路的开关阀打开，控制器将内喷冷却装置的进水管路的开关阀打开，对钢管进行外部冷却和内部冷却；

第四，在冷却过程中如果有流量波动，控制器对流量调节阀实时进行闭环控制，保持冷却过程中流量稳定；

第五，钢管冷却到温后控制器关闭压紧轮补水装置的进水管路的开关阀和挡水板，外喷冷却水阀门保持开启状态，外喷冷却水流入回水管路；内喷冷却装置开关阀的关闭时序，根据不同钢管的性能需求，相对于外喷冷却可提前或滞后；关闭挡水板、内喷冷却装置开关阀和压紧轮补水装置开关阀后，钢管翻出水淬台架；

第六，同时淬火炉抽出下一根钢管，在水淬台架空出后，在同一批次下，斯惠顿上料机将下一根钢管送入旋转台架，重复上述冷却过程第三至第五步；

第七，在当前批次钢管冷却结束后关闭所有冷却水阀门。

2.根据权利要求1所述的钢管离线淬火的生产方法，其特征是：对于钢管头尾加厚端的冷却，通过钢管加厚端斜喷冷却装置实现加厚端的补水冷却；所述步骤一中，设定外喷冷却装置的钢管加厚端斜喷冷却装置设定压力和流量；所述步骤二中，根据钢管加厚端的长度确定所述钢管加厚端斜喷冷却装置使用的内腔数量，根据加厚端的厚度确定补水冷却的压力和流量，控制器将流量调节阀打开到与设定流量相对应的开度位置；其中的流量调节阀的开度与压力和流量的关系在钢管加厚端斜喷冷却装置投入使用之前首先进行标定，确定在不同压力下不同开度对应的流量，控制器对其进行存储。

3.根据权利要求1或2所述的钢管离线淬火的生产方法，其特征是：当钢管进行淬火调质处理时，外部冷却装置采用阶梯流量控制，即当内喷为一侧进水，外部冷却装置调整各段外喷水流量密度，使其全长形成与内喷反方向的冷却能力分布。