一種用於固溶熱處理電站鍋爐不鏽鋼管排的固熔爐的製作方法
2023-06-01 19:52:46
本發明涉及電站鍋爐不鏽鋼管固溶熱處理裝置領域，特別涉及一種用於固溶熱處理電站鍋爐不鏽鋼管排的固熔爐。
背景技術：
目前生產的超臨界電站鍋爐、超超臨界電站鍋爐、cfb電站鍋爐的再熱器和末級過熱器都是由結構尺寸很大的奧氏體不鏽鋼蛇形管排組成，尺寸最大可達12m長*2m寬，按照asme，gb和peden標準和一些客戶要求，需要對彎頭和受力附件焊縫進行固溶熱處理，而目前同行業中常見的固溶爐尺寸都比較小，通常能夠做不鏽鋼固溶熱處理的工件的尺寸不超過1.2m長*1.2m，從而導致生產時不能對奧氏體不鏽鋼蛇形管排整體固溶熱處理，而需要把彎頭和受力附件焊縫等切下來，用小固溶爐熱處理後，再對接回蛇形管排中去。這樣就產生了大量的手工對接焊口，手工焊縫數量的增加，對超臨界、超超臨界電站鍋爐的再熱器和末級過熱器的運行壽命會產生潛在的影響。另外，由於大量手工對接口需要焊接，造成製造成本的上升。
常見的固溶爐在進行固溶熱處理時，爐內沒有防氧化的保護性氣氛，工件直接處於高溫氧化性氣氛中，導致固溶後的再熱器和末級過熱器彎頭和管子內外壁有較厚的氧化層，對之後鍋爐的運行會產生重大影響，尤其是鍋爐運行過程中，大量氧化皮會聚集，導致管路堵塞，產生鍋爐爆管事故，對電站鍋爐的安全運行會產生重大影響。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種用於固溶熱處理電站鍋爐不鏽鋼管排的固熔爐，以解決現有固熔爐尺寸小，不便於對電站鍋爐不鏽鋼管排做整體固溶熱處理，且固溶熱處理過程中不鏽鋼管易氧化的問題。
本發明的目的是由下述技術方案實現的：
一種用於固溶熱處理電站鍋爐不鏽鋼管排的固熔爐，其包括加熱爐、裝出料裝置和冷卻裝置；所述裝出料裝置沿所述加熱爐寬度方向跨設於所述加熱爐上方；所述加熱爐包括爐膛，所述爐膛下側設置基礎，所述爐膛前側、後側、左側和上側均設置爐襯，所述爐襯外側設置鋼板；所述爐膛右側設置爐門，所述爐門可移動的安裝在機架上；所述爐膛連通氬氣進氣管和排氣管；所述爐膛內安裝氧氣濃度檢測裝置和電加熱絲。
進一步的，所述爐門上方的所述機架上安裝牽引機，所述牽引機與所述爐門通過牽引繩連結。
進一步的，所述基礎包括保溫層和設置於所述保溫層上面的多個基座。
進一步的，所述裝出料裝置包括兩個支架，兩個所述支架分別位於所述加熱爐左、右兩側，兩個所述支架下方均設有第一車輪；兩個所述支架上方安裝有橫梁，所述橫梁上設置可沿橫梁長度方向移動的小車，所述小車下方設有第二車輪；所述小車下部安裝有機械臂。
進一步的，所述冷卻裝置包括多個支撐座，所述支撐座上方設置支撐梁，所述支撐梁用於均勻支撐待冷卻的管排，所述支撐梁下方設置風箱，所述風箱上部設置多個噴頭，所述噴頭連通所述風箱內部。
進一步的，所述風箱和所述支撐梁之間設置多個水管，所述水管上設置多個噴水頭；所述噴水頭與所述水管連通。
進一步的，所述氬氣進氣管上設置有第一電控閥，所述排氣管上設置有第二電控閥；還包括中央處理器，所述中央處理器與所述第一電控閥、所述第二電控閥和所述氧氣濃度檢測裝置電連接。
進一步的，所述爐膛內安裝熱電偶，所述中央處理器與所述熱電偶和所述電加熱絲電連接。
本發明與現有技術相比具有如下優點：
1.本專利所述爐膛連通氬氣進氣管和排氣管；所述爐膛內安裝氧氣濃度檢測裝置；可以向爐膛內通入氬氣，將氧氣排除，防止固溶熱處理過程中不鏽鋼管氧化。
2.本專利所述冷卻裝置包括多個支撐座，所述支撐座上方設置支撐梁，所述支撐梁用於均勻支撐待冷卻的管排，所述支撐梁下方設置風箱，所述風箱上部設置多個噴頭，所述噴頭連通所述風箱內部；所述風箱和所述支撐梁之間設置多個水管，所述水管上設置多個噴水頭；所述噴水頭與所述水管連通；本專利設計了專用冷床，可以分別採用空冷、風冷、水霧冷卻工藝來控制冷卻速度。
3.本專利所述裝出料裝置包括兩個支架，兩個所述支架分別位於所述加熱爐左、右兩側，兩個所述支架下方均設有第一車輪；兩個所述支架上方安裝有橫梁，所述橫梁上設置可沿橫梁長度方向移動的小車，所述小車下方設有第二車輪；所述小車下部安裝有機械臂；本專利設計了專用的工件裝載和卸載裝置，可以實現工件從爐外到在爐內高溫快速裝載、以及工件從爐內到爐外的高溫快速卸載，滿足不鏽鋼固溶熱處理工藝的特殊要求。
附圖說明
圖1為本發明所述加熱爐和所述裝出料裝置結構圖；
圖2為本發明所述冷卻裝置結構圖；
圖3為本發明所述風箱和所述噴頭結構圖；
圖4為本發明所述基礎結構圖；
圖5為本發明電氣連接圖；
圖中：101-支架、102-橫梁、103-小車、104-第一車輪、105-機械臂、106-第二車輪、201-爐膛。202-鋼板、203-電加熱絲、204-氬氣進氣管、205-爐襯、206-基礎、2061-保溫層、2062-基座、207-排氣管、208-氧氣濃度檢測裝置、209-爐門、210-機架、211-牽引機、212-牽引繩、213-第一電控閥、214-第二電控閥、215-熱電偶、301-支撐梁、302-支撐座、303-水管、304-噴水頭、305-風箱、306-噴頭。
具體實施方式
下面將結合附圖對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
在本發明的描述中，需要說明的是，術語″中心″、″上″、″下″、″左″、″右″、″豎直″、″水平″、″內″、″外″等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語″第一″、″第二″、″第三″僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語″安裝″、″相連″、″連接″應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
參見圖1，一種用於固溶熱處理電站鍋爐不鏽鋼管排的固熔爐，其包括加熱爐、裝出料裝置和冷卻裝置；所述裝出料裝置沿所述加熱爐寬度方向跨設於所述加熱爐上方；所述加熱爐包括爐膛201，所述爐膛下側設置基礎206，所述爐膛前側、後側、左側和上側均設置爐襯205，所述爐襯外側設置鋼板202；所述爐膛右側設置爐門209，所述爐門可移動的安裝在機架210上；所述爐門上方的所述機架上安裝牽引機211，所述牽引機與所述爐門通過牽引繩212連結；所述爐膛連通氬氣進氣管204和排氣管207；所述爐膛內安裝氧氣濃度檢測裝置208和電加熱絲203；本實施例所述加熱爐長度大於13.5米；目前生產的超臨界電站鍋爐、超超臨界電站鍋爐、cfb電站鍋爐的再熱器和末級過熱器都是由結構尺寸很大的奧氏體不鏽鋼蛇形管排組成，尺寸最大可達12m長*2m寬；本專利加熱爐尺寸不需要把彎頭和受力附件焊縫等切下來，可以滿足電站鍋爐不鏽鋼管整體進行固溶熱處理，但本專利保護不限於此，其他尺寸的類似結構的加熱爐也在保護範圍之內；並且本專利可以向爐膛內通入氬氣，將氧氣排除，防止固溶熱處理過程中不鏽鋼管氧化。
參見圖4，所述基礎包括保溫層2061和設置於所述保溫層上面的多個基座2062；保溫層可以減少爐內熱量的散失，提高能源利用率；設置基座便於不鏽鋼管的裝卸。
參見圖1，所述裝出料裝置包括兩個支架101，兩個所述支架分別位於所述加熱爐左、右兩側，兩個所述支架下方均設有第一車輪104；兩個所述支架上方安裝有橫梁102，所述橫梁上設置可沿橫梁長度方向移動的小車103，所述小車下方設有第二車輪106；所述小車下部安裝有機械臂105；本專利設計了專用的工件裝載和卸載裝置，可以實現工件從爐外到在爐內高溫快速裝載、以及工件從爐內到爐外的高溫快速卸載，滿足不鏽鋼固溶熱處理工藝的特殊要求。
參見圖2、圖3，所述冷卻裝置包括多個支撐座302，所述支撐座上方設置支撐梁301，所述支撐梁用於均勻支撐待冷卻的管排，所述支撐梁下方設置風箱305，所述風箱上部設置多個噴頭306，所述噴頭連通所述風箱內部；所述風箱和所述支撐梁之間設置多個水管303，所述水管上設置多個噴水頭304；所述噴水頭與所述水管連通；本專利設計了專用冷床，可以分別採用空冷、風冷、水霧冷卻工藝來控制冷卻速度；本專利特點是可以分別採用空冷、風冷或水霧冷卻工藝來控制冷卻速度。
參見圖1、圖5，所述氬氣進氣管上設置有第一電控閥213，所述排氣管上設置有第二電控閥214；還包括中央處理器，所述中央處理器與所述第一電控閥、所述第二電控閥和所述氧氣濃度檢測裝置電連接；氧氣濃度檢測裝置檢測爐膛內氧氣的濃度，將信號傳遞給中央處理器，中央處理器分析信號，當氧氣濃度大於設定值時，開啟第一電控閥和第二電控閥，向爐膛內注入氬氣，排出氧氣，當氧氣濃度低於設定值時，關閉第一電控閥和第二電控閥。
參見圖4、圖5，所述爐膛內安裝熱電偶215，所述中央處理器與所述熱電偶和所述電加熱絲電連接；熱電偶實時監測爐膛內的溫度，中央處理器根據熱電偶傳遞的信號，調整電加熱絲的加熱功率，進而調整爐膛的溫度。
工作過程：開啟牽引機，通過牽引繩將爐門打開，裝出料裝置通過機械臂將不鏽鋼管放入爐內的基座上，關閉爐門，熱電偶即開始採集和傳輸爐膛和工件溫度信號，然後打開第一電控閥和第二電控閥，向加熱爐內通入氬氣，當氧氣濃度達到設定值時，關閉第一電控閥和第二電控閥。然後開啟電加熱絲，加熱到規定時間後，達到預定保溫溫度和保溫時間之後，關閉電加熱絲，打開爐門，裝出料裝置迅速從加熱爐內取出不鏽鋼管，放到冷卻裝置的支撐梁上，冷卻裝置開始工作，根據工藝要求選擇空冷、風冷或水霧冷卻方式。
最後應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的範圍。