核级管全氢热处理炉制造技术

本实用新型专利技术公开了一种核级管全氢热处理炉，其主要包括炉体、设置在炉体的进料口和出料口位置的安全装置、向炉体内供入保护气体的供气装置以及炉内保护气体在线检测装置。其中炉体具有自进料口至出料口的方向依次排列的密封预热通道、加热室、喷流冷却室以及冷却通道，输送机构包括进料端辊台、网链传动装置、网链在线清扫器、出料端辊台以及控制系统。所述网链传动装置包括贯穿所述预热通道、加热室、喷流冷却室以及冷却通道且用于承载管件的网链以及设置在预热通道和冷却通道底部的多个网链支撑辊；加热室的底部和承载台上设有自润滑栅板；预热通道与加热室的长度之和大于管件的长度，冷却通道的长度大于所述管件的长度。本实用新型专利技术热处理炉满足核级管热处理要求，且安全可靠。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种热处理设备，特别涉及应用于核级管全氢热处理的工业炉。
技术介绍
核级(U型)管热处理炉是核电项目关键核心装备之一，我国宝钢在2010年从国外进口了第一条生产线，目前尚处在调试阶段，国内尚无同类技术装备报道。现有技术中常规的连续式热处理炉主要包括炉体和用于输送工件连续通过炉体的传送装置，其中炉体按照工件传送方向依次分为密封预热通道、还原性气氛保护的加热室、喷流冷却室以及冷却通道，存在如下问题1、管状工件在通过连续热处理炉内时，随温度变化，管内气体呈现正、负压波动现象，影响炉内保护气体稳定性。2、连续通过热处理炉的进、出料端为敞开型结构，空气非常容易进入炉内影响炉内气氛，是核级管热处理不允许的。3、贯穿预热通道、加热室直到出料通道的用于支撑物料的网链，通常采用衬条导轨来支撑，网链与衬条导轨直接发生滑动摩擦，对网链具有很大伤害。4、在喷流冷却区内，随加热段、冷却段温度变化，特别是喷冷区强对流的干扰，炉内保护气体压力很难控制稳定；钢管通过喷冷区时因冷却不均勻，会直接导至钢管的弯曲变形；此外，保护气体喷流冷却速度是核级U形管固溶的关键，传统冷却方式很难达到其工艺要求。5、不能对炉内保护气体(氧、水、氢等成份的)实施可靠的在线检测、分析和控制；
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种核级管连续式热处理炉。为解决以上技术问题，本技术采取如下技术方案一种核级管全氢热处理炉，其包括具有进料口和出料口的炉体、用于输送管件的输送机构以及用于向炉体内供应保护气体的供气装置，炉体具有自所述进料口至出料口的方向依次排列的密封预热通道、加热室、喷流冷却室以及冷却通道，所述喷流冷却室包括构成喷流冷却室外形的壳体、循环风机、设置在壳体内用于放置管件的承载台、设置在壳体内位于承载台上方的热交换器、设置在壳体内的喷风体，喷风体的长度延伸方向与承载台的长度延伸方向一致，喷风体上开设有多个朝向承载台的喷风孔，所述输送机构包括进料端辊台、网链传动装置、网链在线清扫器、出料端辊台以及控制系统，所述喷风体分为沿其长度方向排列的多个喷风区域，喷风体的多个喷风区域内的喷风孔的分布密度自进料端向着出料端的方向依次递减；所述网链传动装置包括贯穿所述预热通道、加热室、喷流冷却室以及冷却通道且用于承载管件的网链以及设置在预热通道和冷却通道底部的多个网链支撑辊；所述加热室的底部和承载台上设有自润滑栅板；所述预热通道与加热室的长度之和大于管件的长度，冷却通道的长度大于管件的长度；所述热处理炉还包括分别设置在进料口和出料口位置、通过燃烧除去炉内漏入氧气的安全装置以及炉内保护气体在线检测装置。根据本技术的进一步实施方案循环风机的出风口分别通过第一通道和第二通道与喷风体和壳体的底部相连通，循环风机的进风口与冷却室的上部相连通，承载台上开设有多个与第二通道相连通的通孔。根据一个具体方面，喷风体包括下板、盖设在下板上的上板，喷风孔开设在下板上，喷风体还具有位于两侧的且沿下板的长度方向分布的多个回风通道，所述回风通道的轴心线方向与垂直方向之间的夹角在0° 45°之间，多个回风通道的夹角相同或不同.优选地，所述承载台也分为沿其长度方向排列的多个喷风区域，承载台的多个喷风区域内的通孔的分布密度自进料端向着出料端的方向依次递减。根据本技术的一个方面，所述安全装置包括分别与电源两极相连且伸入进料口或出料口内的第一导电杆和第二导电杆、套设在第一导电杆和第二导电杆的伸入进料口或出料口内的部分的外周的绝缘瓷管以及缠绕在绝缘瓷管外周的电阻丝，电阻丝的两端分别与第一导电杆和第二导电杆相电连接。第一导电杆和第二导电杆与炉体通过法兰相密封连接，第一导电杆和第二导电杆的位于进料口或出料口内的部分向着内侧逐渐靠近但不接触。根据本技术的又一方面，所述炉内保护气体在线检测装置包括取样口，其包括位于所述保护气体热处理炉的预热通道区域的第一取样口、位于所述保护气体热处理炉的加热室区域的第二取样口、位于保护气体热处理炉的喷流冷却区的第三取样口以及位于保护气体热处理炉的冷却通道区域的第四取样口；气体分析控制部，其包括用于检测气体中氢气含量的氢气分析仪、用于检测气体中氧气含量的氧气分析仪、用于检测气体中水含量的水分析仪、控制单元，所述控制单元采集所述氢气分析仪、氧气分析仪和水分析仪的分析数据，并将这些数据与预先设定的值进行比较；报警装置，其与所述控制单元相连接，其在氧气或水含量偏高时以及在氢气含量偏低时，发出相应的提示；氮气供给装置，其包括氮气源、与氮气源相连用于供氮气通过的氮气管道，由所述控制单元控制并且布置在所述氮气管道上的电磁阀，在检测到炉内气体中氧含量或水含量超过设定值时，所述控制单元控制电磁阀打开，由氮气管道向保护气体热处理炉内补充氮气；氢气供给装置，其包括氢气源，与氢气源相连用于供氢气通过的氢气管道，由所述控制单元控制并且布置在所述氢气管道上的电磁阀，在检测到炉内氢气含量低于设定值时，电磁阀打开，由氢气管道向保护气体热处理炉内补充氢气；流量控制装置，其用于控制管道中气体的流量。本技术检测装置具有多个采样点(包括预热通道、加热室、喷流冷却区以及出料冷却通道)，同时对多元素(包括水，氧，氢)进行在线检测，分析， 定期的对管道进行吹扫，并根据相应的分析结果做出相应的措施来确保炉内保护气体的高度稳定，提高生产安全性和管件加工质量。根据本技术的又一方面，所述供气装置为气幕式，包括绕自身轴心线能够转动地设置在加热室的壁上的供气管，供气管具有水平伸入加热室内且其上开设有多个供气口的供气部分，供气管的位于加热室内的端封闭，所述多个供气口沿供气部分的供气管的长度方向均勻分布。通常加热室具有用于容纳加工工件的炉胆，所述供气部分位于炉胆内，供气部分的供气管沿炉胆的长度方向延伸，且供气部分的供气管的长度为炉胆长度的 1/2 5/6，更优选2/3 5/6。根据本技术，所述的自润滑栅板优选采用组合拼装式结构，包括多个相互拼装在一起的模块，各所述模块上开设有多个槽，在槽内镶嵌有石墨。由于上述技术方案的运用，本技术与现有技术相比具有如下优点(1)、通过对预热通道、及出料冷却通道长度的合理设计，解决了 管状工件，在通过式连续热处理炉内，随温度变化，管内气体呈现正、负压波动现名象，影响炉内保护气体稳定性(预热通道+加热室长度>被处理管材长度；冷却通道长度>被处理管材长度)， 这样钢管进入炉内后，管体内外温度呈上升，管内气体膨胀，炉内呈正压，管内气体顺利向炉外排出，当管头通过加热区，进入冷却区时，管内外温度下降，气体收缩，管尾呈负压，此时管尾已进入密封预热通道，不会因管尾尚在炉外，因负压引起空气倒吸入管内现象。O)、管件在通过热处理炉时，需在100%保护气体的保护下，不允许有空气混入。 连续通过式热处理炉，进、出料端为敞开型结构，空气非常容易进入炉内。本技术通过在进、出料口位置设置通过燃烧除掉氧气的安全装置，有效避免了氧气进入炉体的加热室内，提高了热处理炉的安全性。(3)、承载钢管的网链，贯穿预热通道、加热室直到出料通道。通常采用条板状导轨安装在通道及炉胆底部，导轨支撑网链。该方式导轨极易发生变形、与网链直接滑动摩擦， 对网链具本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种核级管全氢热处理炉，包括具有进料口（１０）和出料口（１１）的炉体（１）、用于输送管件的输送机构以及用于向所述炉体（１）内供应保护气体的供气装置，所述炉体（１）具有自所述进料口（１０）至出料口（１１）的方向依次排列的密封预热通道（１２）、加热室（１３）、喷流冷却室（１４）以及冷却通道（１５），所述喷流冷却室（１４）包括构成所述喷流冷却室（１４）外形的壳体（１４０）、循环风机（１４１）、设置在所述壳体（１４０）内用于放置管件的承载台（１４２）、设置在所述壳体（１４０）内位于所述承载台（１４２）上方的热交换器（１４３）、设置在所述壳体（１）内的喷风体（１４４），所述喷风体（１４４）的长度延伸方向与所述承载台（１４２）的长度延伸方向一致，所述喷风体（１４４）上开设有多个朝向所述承载台（１４２）的喷风孔（１４５），所述输送机构包括进料端辊台（４０）、网链传动装置（４１）、网链在线清扫器（４２）、出料端辊台（４３）以及控制系统，其特征在于：所述喷风体（１４４）分为沿其长度方向排列的多个喷风区域（１４４０），所述喷风体（１４４）的多个喷风区域（１４４０）内的喷风孔（１４５）的分布密度自进料端向着出料端的方向依次递减；所述网链传动装置（４１）包括贯穿所述预热通道（１２）、加热室（１３）、喷流冷却室（１４）以及冷却通道（１５）且用于承载管件的网链（４１０）以及设置在所述预热通道（１２）和冷却通道（１５）底部的多个网链支撑辊（４１１）；所述加热室（１３）的底部和所述承载台（１４２）上设有自润滑栅板；所述预热通道（１２）与所述加热室（１３）的长度之和大于所述管件的长度，所述冷却通道（１５）的长度大于所述管件的长度；所述热处理炉还包括分别设置在所述进料口（１０）和所述出料口（１１）位置、通过燃烧除去炉内漏入氧气的安全装置（２）以及炉内保护气体在线检测装置。...

【技术特征摘要】
1.一种核级管全氢热处理炉，包括具有进料口(10)和出料口(11)的炉体(1)、用于输送管件的输送机构以及用于向所述炉体(1)内供应保护气体的供气装置，所述炉体(1)具有自所述进料口(10)至出料口(11)的方向依次排列的密封预热通道(12)、加热室(13)、 喷流冷却室(14)以及冷却通道(15)，所述喷流冷却室(14)包括构成所述喷流冷却室 (14)外形的壳体(140)、循环风机(141)、设置在所述壳体(140)内用于放置管件的承载台 (142)、设置在所述壳体(140)内位于所述承载台(14 上方的热交换器(143)、设置在所述壳体(1)内的喷风体(144)，所述喷风体(144)的长度延伸方向与所述承载台(14 的长度延伸方向一致，所述喷风体(144)上开设有多个朝向所述承载台(14 的喷风孔(145)，所述输送机构包括进料端辊台(40)、网链传动装置(41)、网链在线清扫器(42)、出料端辊台 (43)以及控制系统，其特征在于所述喷风体(144)分为沿其长度方向排列的多个喷风区域(1440)，所述喷风体(144) 的多个喷风区域(1440)内的喷风孔(145)的分布密度自进料端向着出料端的方向依次递减；所述网链传动装置Gl)包括贯穿所述预热通道(12)、加热室(13)、喷流冷却室(14) 以及冷却通道(1 且用于承载管件的网链G10)以及设置在所述预热通道(1 和冷却通道(1 底部的多个网链支撑辊Gll)；所述加热室(1 的底部和所述承载台(14 上设有自润滑栅板；所述预热通道(1 与所述加热室(1 的长度之和大于所述管件的长度，所述冷却通道(1 的长度大于所述管件的长度；所述热处理炉还包括分别设置在所述进料口(10)和所述出料口(11)位置、通过燃烧除去炉内漏入氧气的安全装置O)以及炉内保护气体在线检测装置。2.根据权利要求1所述的核级管全氢热处理炉，其特征在于所述循环风机(141)的出风口分别通过第一通道(146)和第二通道(147)与所述喷风体(144)和所述壳体(140) 的底部相连通，所述循环风机(141)的进风口与所述冷却室(14)的上部相连通，所述承载台(142)上开设有多个与所述第二通道(147)相连通的通孔(148)。3.根据权利要求2所述的核级管连续式热处理炉，其特征在于所述喷风体(144)包括下板(14 )、盖设在所述下板(144a)上的上板(144b)，所述喷风孔(14 开设在所述下板(144a)上，所述喷风体(144)还具有位于两侧的且沿所述下板(144a)的长度方向分布的多个回风通道(IMc)，所述回风通道(144c)的轴心线方向与垂直方向之间的夹角在 0° 45°之间，多个所述回风通道(144c)的夹角相同或不同。4.根据权利要求2所述的核级管全氢热处理炉，其特征在于所述承载台(142)也分为沿其长度方向排列的多个喷风区...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨长春，李晓晨，张志伟，
申请(专利权)人：苏州中门子科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32