一種無機材料複合塗層鋼質管道的生產設備及生產方法
2023-05-29 05:05:26 2
專利名稱：一種無機材料複合塗層鋼質管道的生產設備及生產方法
技術領域：
本發明涉及一種用於石油、化工、火力電站、冶金等液體和含有粉塵氣體等物料輸送管道的生產設備及生產方法。
背景技術：
目前，用於石油、化工、火力電站、冶金等液體和含有粉塵氣體等物料輸送的管道大多採用鋼質管道，該管道由於其強度高、韌性好、施工方便、耐磨性能好、安全係數高等特點，是該領域輸送管道不可替代的材料。但由於輸送液體介質的腐蝕性和含有粉塵等物料的磨損性，大大降低了鋼質管道的使用壽命，增大了維護成本和維修工期，普通鋼質管道無法滿足管道長期使用的要求。現有的用於該領域鋼質管道耐磨防腐技術主要有溼法立式燒制的搪瓷管道，該管道的優點是鋼管壽命長、耐腐蝕、耐磨損，但是，該生產線造價高、工藝複雜、瓷層較薄、生產成本高，且存在超長管道無法整體入爐燒制和超長管道內部無法施釉的困難。
發明內容
本發明的目的是提供一種設備、工藝簡單，生產成本低，能生產耐腐蝕、耐磨損、使用壽命長、可用於超長管道加工的帶無機材料複合塗層鋼質管道的生產設備及生產方法。
本發明的技術解決方案是這樣實現的，提供一種帶無機材料複合塗層鋼質管道的生產設備，它包括布袋除塵器、旋風除塵器、固定連接布袋除塵器與旋風除塵器的管道I、固定連接旋風除塵器與噴砂機的管道II、皮帶運輸機、溜槽、鬥式提升機及準備段牽引小車、搪燒工作段牽引小車等，其特徵在於長方體的噴砂機是由固定安裝在機架兩側的軌道、電動推桿、由電動推桿驅動並可沿著軌道滑動的噴砂機門、安裝在噴砂機下部及噴砂機下砂庫上部的旋轉輪機組、噴砂機下砂庫及與其固定安裝的下砂庫閥門組成，帶承插口的鋼管夾持在旋轉輪機組上並可以隨著旋轉輪機組一起轉動，電動推桿與旋轉輪機組、皮帶輸送機、鬥式提升機、噴砂罐車分別由電機驅動，溜槽固定安裝在皮帶輸送機一端皮帶的下部及鬥式提升機翻鬥的上部，帶溜槽的高位砂庫固定安裝在鬥式提升機的上部，高位砂庫帶有兩個出料孔，該兩個出料孔分別放置在內噴砂罐及外噴砂罐的上方，內噴砂罐及外噴砂罐的下方出料口分別帶兩個壓縮空氣噴射接口並與固定連接的外噴砂管道)和內噴砂管道相通，內噴砂罐及外噴砂罐固定安裝在可以在軌道上運行的噴砂罐車上，在另外一個工段上，同中心線固定安裝有帶軌道的搪燒機工作準備段及搪燒機工作段，在搪燒機工作準備段及搪燒機工作段上面固定安裝有同軸線的帶汽缸控制可以向兩側展開的2-4組支架，準備段牽引小車和帶中間通道的搪燒工作段牽引小車可分別在該軌道上移動，在搪燒機工作準備段及搪燒機工作段中間空擋處固定安裝有中頻加熱爐及中頻機，在搪燒機工作段的一側固定安裝有與之同中心線的釉料送料管道、釉料送料器組，原料鋼管是由鋼管和承插口焊接組成，鋼管成品的內壁搪燒有無機材料防護層。
提供一種帶無機材料複合塗層鋼質管道的生產方法，其特徵在於先將鋼管的兩端焊接承插口，再啟動電動推桿將噴砂機上的噴砂機門沿軌道向上開啟，然後將帶承插口的鋼管放入噴沙機內的旋轉輪機組上，關閉噴砂機門，再開啟下砂庫閥門，使下砂庫內的砂通過下砂庫閥門落到皮帶運輸機上，開動皮帶運輸機將砂料通過溜槽運輸到鬥式提升機的料鬥內，再將砂料通過鬥式提升機運到高位砂庫裡，通過高位砂庫上的兩個出料口將砂料分別送到內噴砂罐及外噴砂罐裡，關閉下砂庫閥門，噴砂罐車帶動外噴砂管道及內噴砂管道向噴砂機內移動、通過旋轉輪機組帶動鋼管旋轉，兩個噴嘴將砂料通過外噴砂管道及內噴砂管道噴射到鋼管的內、外壁，完成管道內外壁雙面噴沙處理，在噴砂過程中產生的煙氣、粉塵等通過管道1、管道II、布袋除塵器、旋風除塵器除塵等將煙氣排出在外。在完成噴砂過程後將鋼管運至另一工位。在另一個工位，將鋼管置於專用搪燒機工作準備段的支架上，由工作準備段工作牽引車夾緊後向搪燒機工作段方向運行，待鋼管的B端穿過中頻加熱爐送入搪燒機工作段後，將送料管道套入鋼管的內部，由工作段牽引小車將鋼管的B端夾緊後繼續向搪燒機工作段方向運行，當鋼管的A端送至中頻加熱爐的感應線圈內後，中頻加熱爐及中頻機組開始工作，由中頻加熱爐的感應線圈產生電磁渦流加熱鋼管到燒成溫度700～1000℃，最佳值為850℃，釉料送料器組用壓縮空氣通過釉料送料管道將釉料依次噴撒在已加熱的鋼管的內表面，與此同時，鋼管在工作段牽引小車的驅動下反向朝搪燒機工作準備段方向運動，同時，該牽引小車帶動鋼管勻速旋轉，並使鋼管從A端到B端穿過中頻加熱爐，完成對鋼管的邊加熱、邊噴料、邊搪燒的工作過程，然後，關閉中頻機組及中頻加熱爐，停止加熱，並依次關閉釉料送料器組，停止釉料輸送，此時，完成搪燒工作，待鋼管自然冷卻後，根據需要對鋼管外壁進行防腐或保溫處理。本發明的其特徵還在於所說的釉料主要為二氧化矽，所說的砂料主要為金鋼砂，噴金鋼砂的作用一個是清除鋼管表面的鏽蝕及氧化鐵皮，第二個作用是增加鋼管表面粗糙度以增加釉層和鋼管表面的結合強度。
本發明的實施效果是由於採用了以二氧化矽為主要原料的無機材料燒制的釉料並經過「牽引小車帶動鋼管在勻速旋轉、從A端到B端穿過中頻加熱爐的同時完成對鋼管的邊加熱、邊噴料、邊搪燒的工作過程」，使得該鋼質管道生產設備、方法簡單，生產成本低，該鋼管耐磨性、耐蝕性、韌性良好，強度高、使用壽命長，解決了超長管道無法整體入爐燒制和超長管道內部無法施釉的困難，可以一次生產12米的鋼質無機材料熔燒複合耐磨防腐塗層的超長管道，滿足了相關行業輸送作業對管道性能及長度的要求，本發明由於採用鋼管預製承插口的方式解決了管道連接的問題，即保證了管道內壁耐磨防腐層完整又方便了管道的施工，可廣泛應用於石油、化工、火力電站、冶金等多種行業需要防腐耐磨的等氣體、液體物料和含有粉塵氣體等物料輸送管道的生產。
圖1為本發明實施例一種無機材料複合塗層鋼質管道生產設備中噴砂工作段的主視2為本發明實施例一種無機材料複合塗層鋼質管道生產設備中噴砂工作段的附視3為本發明實施例一種無機材料複合塗層鋼質管道生產設備中搪燒工作段的主視4為本發明實施例一種無機材料複合塗層鋼質管道生產設備中搪燒工作段的附視5為本發明實施例一種無機材料複合塗層鋼質管道生產設備中鋼管及承插口的焊接結構6為本發明實施例一種無機材料複合塗層鋼質管道生產設備中圖5的A-A剖面圖附圖中1布袋除塵器；2管道I；3旋風除塵器；4管道II；5軌道；6電動推桿；7原料鋼管；8噴砂機門；9噴砂機；10外噴砂管道；11內噴砂管道；12高位砂庫；13內噴砂罐；14外噴砂罐；15壓縮空氣噴射接口；16噴砂罐車；17鬥式提升機；18溜槽；19軌道；20皮帶運輸機；21旋轉輪機組；22噴砂機下砂庫；23下砂庫閥門；24搪燒機工作準備段；25準備段牽引小車；26中頻機組；27中頻加熱爐；28支架；29工作段牽引小車；30搪燒機工作段；31釉料送料管道；32釉料送料器組；33承插口；34無機材料防護層。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明實施例做進一步詳細描述實施例圖1、圖2分別為本發明實施例一種無機材料複合塗層鋼質管道生產設備中噴砂工作段的主視圖、附視圖。長方體的噴砂機9兩側固定安裝著軌道5，可沿著軌道5滑動的噴砂機門8由電動推桿6驅動，在噴砂機9下部及噴砂機下砂庫22上部安裝著旋轉輪機組21、在噴砂機下砂庫22的出口安裝一個下砂庫閥門23，帶承插口的鋼管7被夾持在旋轉輪機組21上並可以隨著旋轉輪機組21一起轉動，電動推桿6與旋轉輪機組21、皮帶輸送機20、鬥式提升機17、噴砂罐車16分別由電機驅動，溜槽18固定安裝在皮帶輸送機20的下部及鬥式提升機翻鬥的上部，帶溜槽的高位砂庫12固定安裝在鬥式提升機17的上部，高位砂庫12帶有兩個出料孔，該兩個出料孔分別放置在內噴砂罐13及外噴砂罐14的上方，內噴砂罐13及外噴砂罐14的下方出料口分別帶兩個壓縮空氣噴射接口15並與固定連接的外噴砂管道10和內噴砂管道11相通，內噴砂罐13及外噴砂罐14固定安裝在可以在軌道19上運行的噴砂罐車16上。
圖3、圖4分別為本發明實施例一種無機材料複合塗層鋼質管道生產設備中搪燒工作段的主視圖、附視圖，同中心線固定安裝有帶軌道的搪燒機工作準備段24及搪燒機工作段30，在搪燒機工作準備段24及搪燒機工作段30上面固定安裝有同軸線的帶汽缸控制可以向兩側展開的2-4組支架28，準備段牽引小車25和帶中間通道的搪燒工作段牽引小車29可分別在該軌道上移動，在搪燒機工作準備段24及搪燒機工作段30中間空擋處固定安裝有中頻加熱爐27及中頻機26，在搪燒機工作段30的一側固定安裝有與之同中心線的釉料送料管道31、釉料送料器組32，原料鋼管7是由鋼管和承插口33焊接組成，鋼管成品的內壁搪燒有無機材料防護層34。
該鋼質管道的生產方法是先將鋼管的兩端焊接承插口(如圖5～圖6所示)，在原料鋼管兩端焊接承插口並在承插口連接端預製焊接坡口，施工時將用與原料鋼管相同的鋼管並按雙倍承插口深度預先燒制而成的連接短管插入承插口，在兩個承插口對接坡口處焊接，完成管道的施工。在管道對接之前應在連接短管插口與管道承插口之間的間隙處根據需要設置不同材料的密封圈或密封膠。在鋼管的兩端焊接承插口後，再啟動電動推桿6將噴砂機9上的噴砂機門8沿軌道5向上開啟，然後將帶承插口33的鋼管7放入噴沙機9內的旋轉輪機組21上，關閉噴砂機門8，再開啟下砂庫閥門23，使下砂庫22內的砂通過下砂庫閥門23落到皮帶運輸機20上，開動皮帶運輸機20將砂料通過溜槽18運輸到鬥式提升機17的料鬥內，再將砂料通過鬥式提升機17運到高位砂庫12裡，通過高位砂庫12上的兩個出料口將砂料分別送到內噴砂罐13及外噴砂罐14裡，關閉下砂庫閥門23，噴砂罐車16帶動外噴砂管道10及內噴砂管道11向噴砂機9內移動、通過旋轉輪機組21帶動鋼管7旋轉，兩個噴嘴15將砂料通過外噴砂管道10及內噴砂管道11噴射到鋼管7的內、外壁，完成管道內外壁雙面噴沙處理，在噴砂過程中產生的煙氣、粉塵等通過管道1、管道II、布袋除塵器1、旋風除塵器3除塵並將煙氣排出在外，在完成噴砂過程後將鋼管7運至另一工位。在另一工段，將兩端焊接有承插口33並經過噴砂(目的為打毛、除鏽等)處理後的鋼管7置於專用搪燒機工作準備段24上的支架28上，夾緊後由工作準備段牽引小車25將鋼管7穿過中頻加熱爐27送入搪燒機工作段30，並將送料管道31套入鋼管7的內部，由工作段牽引小車29將鋼管7的A端牽引至中頻加熱爐27內，中頻機組26開始工作，由中頻加熱爐27產生電磁渦流加熱鋼管7到燒成溫度700-1000℃，最佳溫度是850℃，釉料送料器組32用壓縮空氣，通過送料管道31將釉料依次噴撒在已加熱的鋼管7的內表面、工作段牽引小車29同時牽引鋼管7軸向勻速旋轉並使鋼管7向搪燒機工作準備段24方向運動，搪燒機工作準備段牽引小車25將鋼管7的B端牽引出中頻加熱爐27後，關閉中頻機組26，停止加熱，依次關閉釉料送料器組32、停止釉料輸送完成熔燒複合工作，待鋼管自然冷卻後，根據需要對鋼管外壁進行防腐或保溫處理。
在本發明中所說的釉料主要為二氧化矽，所說的砂料主要為金鋼砂。噴金鋼砂的作用一個是清除鋼管表面的鏽蝕及氧化鐵皮，第二個作用是增加鋼管表面粗糙度以增加釉層和鋼管表面的結合強度。
權利要求
1.一種帶無機材料複合塗層鋼質管道的生產設備，包括布袋除塵器(1)、旋風除塵器(3)、固定連接布袋除塵器(1)與旋風除塵器(3)的管道I(2)、固定連接旋風除塵器(3)與噴砂機(9)的管道II(4)、皮帶運輸機(20)、溜槽(18)、鬥式提升機(17)及準備段牽引小車(25)、搪燒工作段牽引小車(29)等，其特徵在於長方體的噴砂機(9)是由固定安裝在機架兩側的軌道(5)、電動推桿(6)、由電動推桿(6)驅動並可沿著軌道(5)滑動的噴砂機門(8)、安裝在噴砂機(9)下部及噴砂機下砂庫(22)上部的旋轉輪機組(21)、噴砂機下砂庫(22)及與其固定安裝的下砂庫閥門(23)組成，帶承插口的鋼管(7)夾持在旋轉輪機組(21)上並可以隨著旋轉輪機組(21)一起轉動，電動推桿(6)與旋轉輪機組(21)、皮帶輸送機(20)、鬥式提升機(17)、噴砂罐車(16)分別由電機驅動，溜槽(18)固定安裝在皮帶輸送機(20)一端皮帶的下部及鬥式提升機翻鬥的上部，帶溜槽的高位砂庫(12)固定安裝在鬥式提升機(17)的上部，高位砂庫(12)帶有兩個出料孔，該兩個出料孔分別放置在內噴砂罐(13)及外噴砂罐(14)的上方，內噴砂罐(13)及外噴砂罐(14)的下方出料口分別帶兩個壓縮空氣噴射接口(15)並與固定連接的外噴砂管道(10)和內噴砂管道(11)相通，內噴砂罐(13)及外噴砂罐(14)固定安裝在可以在軌道(19)上運行的噴砂罐車(16)上，在另外一個工段上，同中心線固定安裝有帶軌道的搪燒機工作準備段(24)及搪燒機工作段(30)，在搪燒機工作準備段(24)及搪燒機工作段(30)上面固定安裝有同軸線的帶汽缸控制可以向兩側展開的2-4組支架(28)，準備段牽引小車(25)和帶中間通道的搪燒工作段牽引小車(29)可分別在該軌道上移動，在搪燒機工作準備段(24)及搪燒機工作段(30)中間空擋處固定安裝有中頻加熱爐(27)及中頻機(26)，在搪燒機工作段(30)的一側固定安裝有與之同中心線的釉料送料管道(31)、釉料送料器組(32)，原料鋼管(7)是由鋼管和承插口(33)焊接組成，鋼管成品的內壁搪燒有無機材料防護層(34)。
2.一種帶無機材料複合塗層鋼質管道的生產方法，其特徵在於先將鋼管(7)的兩端焊接承插口(33)，再啟動電動推桿(6)將噴砂機(9)上的噴砂機門(8)沿軌道(5)向上開啟，然後將帶承插口的鋼管(7)放入噴沙機(9)內的旋轉輪機組(21)上，關閉噴砂機門(8)，再開啟下砂庫閥門(23)，使下砂庫(22)內的砂通過下砂庫閥門(23)落到皮帶運輸機(20)上，開動皮帶運輸機(20)將砂料通過溜槽(18)運輸到鬥式提升機(17)的料鬥內，再將砂料通過鬥式提升機運到高位砂庫(12)裡，通過高位砂庫(12)上的兩個出料口將砂料分別送到內噴砂罐(13)及外噴砂罐(14)裡，關閉下砂庫閥門(23)，噴砂罐車(16)帶動外噴砂管道(10)及內噴砂管道(11)向噴砂機內移動、通過旋轉輪機組(21)帶動鋼管(7)旋轉，兩個噴嘴(15)將砂料通過外噴砂管道(10)及內噴砂管道(11)噴射到鋼管(7)的內、外壁，完成管道(7)內外壁雙面噴沙處理，在噴砂過程中產生的煙氣、粉塵等通過管道I(2)、管道II(4)、布袋除塵器(1)、旋風除塵器除塵(3)等將煙氣排出在外，在完成噴砂過程後將鋼管(7)運至另一工位，在另一個工位，將鋼管(7)置於專用搪燒機工作準備段(24)的支架(28)上，由工作準備段工作牽引車(25)夾緊後向搪燒機工作段(30)方向運行，待鋼管(7)的B端穿過中頻加熱爐(27)送入搪燒機工作段(30)後，將送料管道(31)套入鋼管(7)的內部，由工作段牽引小車(29)將鋼管(7)的B端夾緊後繼續向搪燒機工作段(30)方向運行，當鋼管(7)的A端送至中頻加熱爐(27)的感應線圈內後，中頻加熱爐(27)及中頻機組(26)開始工作，由中頻加熱爐(27)的感應線圈產生電磁渦流加熱鋼管(7)到燒成溫度700～1000℃，最佳值為850℃，釉料送料器組(32)用壓縮空氣通過釉料送料管道(31)將釉料依次噴撒在已加熱的鋼管(7)的內表面，與此同時，鋼管(7)在工作段牽引小車(29)的驅動下反向朝搪燒機工作準備段(24)方向運動，同時，該牽引小車帶動鋼管(7)勻速旋轉，並使鋼管(7)從A端到B端穿過中頻加熱爐(27)，完成對鋼管(7)的邊加熱、邊噴料、邊搪燒的工作過程，然後，關閉中頻機組(26)及中頻加熱爐(27)，停止加熱，並依次關閉釉料送料器組(32)、送料管道(31)停止釉料輸送，此時，完成搪燒工作，待鋼管自然冷卻後，根據需要對鋼管外壁進行防腐或保溫處理。
3.如權力要求2所述的一種帶無機材料複合塗層鋼質管道的生產方法，其特徵還在於所說的釉料主要為二氧化矽，所說的砂料主要為金鋼砂。
全文摘要
一種帶無機材料複合塗層鋼質管道的生產設備及生產方法，主要包括除塵器、噴砂機、噴砂管道、皮帶運輸機、鬥式提升機、砂庫等組成的噴沙工作段及由牽引小車、中頻加熱爐、中頻機、支架、釉料送料器等構成的搪燒工作段組成，其特徵在於噴砂機可以實現在鋼管轉動的同時，通過內、外噴砂罐及壓縮空氣噴射接口、噴砂罐車等部件實現鋼管的噴沙過程，通過帶軌道的準備段、工作段、支架、牽引小車、中頻加熱爐、中頻機、釉料送料器組等部件實現鋼管在勻速旋轉並從頭端到尾端穿過中頻加熱爐的同時，實現對鋼管的邊加熱、邊噴料、邊搪燒的工作過程。本發明工藝簡單、生產成本低，所生產的超長管道耐磨性、耐蝕性能良好，使用壽命長。
文檔編號B24C3/00GK1821649SQ20061006624
公開日2006年8月23日 申請日期2006年3月30日 優先權日2006年3月30日
發明者顧太章 申請人:中冶集團北京冶金設備研究設計總院