钢管采用中频加热机进行感应加热调质处理时的单位能耗
日期:2020-09-09 / 浏览: 次 / 来源:郑州高氏
有人说中频加热机对钢管进行调质热处理非常的节能,因此,很多厂家都在用。那么事实是否真的如此呢?大家看看钢管感应加热调质处理时的单位能耗就明白了。
钢管感应加热主要是采用中频加热机进行淬火与回火的调质处理。和棒、条钢材相似,影响其单位能耗的主要因素是加热温度、加热速度和电源系统的电效率。
在生产条件下,钢管感应加热调质处理时的单位能耗列于下表中。有关大口径钢管感应加热调质处理单位能耗的数据很少发表。表中所列数据仅供参考。从中可以看出,随生产率的增加单位能耗明显下降。大型钢管感应加热调质处理生产线上,油井钢管的单位能耗可以达到1000-1100MJ.t-1的水平。小型高强度钢管感应加热调质处理生产线上,钢管的单位能耗应在1200-1400MJ.t-1的水平。
钢管感应加热与快速加热调质处理的单位能耗
钢管尺寸(直径X壁厚)/mm | 生产率/t.h-1 | 电源频率/KHz | 加热功率 | 热处理温度 | 单位能耗/MJ.t-1 | ||
淬火 | 回火 | 淬火 | 回火 | ||||
51X6 | 0.5 | 2.5 | 2.5 | 200 | 930 | 710 | 1425 |
88.9X6.45 | 12.0 | 1.0 | 1.0 | 4600 | 950 | 650 | 1379 |
139.7X7.7 | 12.6 | 1.0 | 1.0 | 3700 | 900 | 650 | 1087 |
168.3X7.3 | 17.5 | 快速加热炉 | 天然气 | 900 | 610 | 1900 |
我们对直径为50-76mm的高强度钢管在感应加热调质处理时,影响单位能耗的因素进行了研究,并得到以下结果。
(1)感应加热温度与单位能耗的关系 根据感应加热碳素钢、低合金钢管加热速度为30-40℃.S-1,电源直接感应器时淬火、回火加热时的加热温度与单位能耗的关系可知,加热温度与单位能耗成正比例直线关系。
(2)加热速度与单位能耗的关系 根据碳素钢、低合金钢管在淬火与回火温度时,加热速度与单位能耗的关系可知,当加热速度达到一定值之后,继续增大加热速度时,单位能耗的下降不明显,而且趋于稳定。这是由于在相应淬火温度(900-920℃)和回火温度(700-710℃)时,分别接近于单位能耗的理论值。
(3)感应器的结构与单位能耗的关系 感应器有无绝热衬套对热能损失有较大的影响,而且直接关系到单位能耗。根据实验可知,随加热温度的升高,绝热衬套的作用增大,高温下辐射热损失造成的热量散失是严重的。900℃温度时有无绝热衬套的单位能耗相差约200MJ.t-1,占平均单位能耗的25%左右。因此,钢管(包括钢棒)感应加热至700℃以上热处理时,对感应器必须增加绝热衬套,以减少辐射热损失。
综上所述,通过对影响钢管感应加热单位能耗因素的分析可知,要想降低单位能耗,我们必须尽量低控制加热温度,选用合理的加热速度以及绝热性能良好的感应器。
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