无缝钢管管加热过程
燃料燃烧所产生的炉气是炉膛的热源体。炽热的气体以对流与辐射的方式把热量传递给被加热的管坯表面。管坯表面的温度在很短的时间内便达到了所需要的温度并基本保持不变。随着时间的推移,无缝钢管管坯内部的温度通过传导传热的方式逐渐趋近于管坯表面的温度。可见,炉膛内的热交换过程十分复杂。辐射、对流和传导同时存在。但辐射、对流、传导在不同的温度范围内,对管坯温度的贡献是不同的。在800℃以下时,炉气与管坯之间的传热主要依靠对流给热;在800-1 000℃时,炉气与管坯之间的传热同时依靠对流给热和辐射给热;而当温度高于1000℃时,炉气与管坯之间的传热主要依靠辐射给热,这时,无缝钢管管坯所吸收的热量约90%是通过辐射方式得到的。第二节 加热炉
1、无缝钢管加热炉的基本结构
加热炉是一个复杂的热加工设备,它由以下基本部分组成:炉膛、燃料系统、供风系统、排姻系统、冷却系统、余热利用装置、装出料设备、检测及调节装置、控制系统等。炉膛是由炉墙、炉顶和炉底围成的空间是管坯加热的地方。炉墙、炉顶和炉底统称为炉衬。在加热炉的运行过程中,不仅要求炉衬能够在高温和荷载条件下,保持足够的强度和稳定性,能够耐受炉气的冲刷和炉渣的侵蚀,还要求炉衬具有足够的绝热保温和气密性能。
2、无缝钢管加热炉类型及其特点
加热炉的作业方式可分为连续式加热炉(包括环形加热炉、斜底式加热炉、步进式加热炉等)和不连续式加热炉(包括车底式加热炉和室式加热炉等)。对于连续式加热炉,虽然炉顶轮廓曲线多样,但仍有一些共同的结构特点:即炉温高的区域,炉顶也高;炉温低的区域,炉顶相应降低。在预热段和加热段之间,有一个明显的过渡区。在加热段和均热段之间,也要将炉顶压下,以免加热段高温区域的大量热量向预热段、均热段辐射。加热段是主要的燃烧区,空间较大,有利于辐射传热。预热段是余热利用区,压低炉顶缩小炉膛空间,有利于强化对流给热。
当前,环形加热炉使用最为广泛;斜底式加热炉在某些小型钢管厂也有使用;步进式加热炉虽有众多优点,但用于管坯加热还不太普遍,主要用作荒管的再加热;车底式加热炉和室式加热炉主要用于产量不高或不连续作业的钢管生产机组。