专利名称：主蒸汽超级管道管嘴成型局部加热器及用其加热母管管坯的方法
技术领域：
本发明涉及一种核电用主蒸汽超级管道管嘴成型工艺中所使用到的局部加热器 及其加热母管管坯的方法。
背景技术：
目前，国内国际的核能发电市场巨大，核电技术更新换代较快。超级管道是蒸汽管 道的重要组成部分，主蒸汽超级管道管嘴的生产技术已依据核电设计要求发生变化。依据 核电设计要求，主蒸汽超级管道的管嘴必须与母管整体锻造成型，使管嘴与管道的纤维连 续。这就要求超级管道的管嘴不能通过先前的焊接方式成型。而传统方法生产的超级管道 的管嘴的连接方式正是为焊接，质量难以满足核电复杂的使用工况要求。新的核电设计要 求管嘴与母管整体锻造成型，而在成型过程中，如何定位对齐，使成型的管嘴各方面尺寸较 为均勻、达到设计要求，是非常困难的，其中难点之一就是如何实现所需坯料的局部加热。 因此，需要设计一种在主蒸汽超级管道管嘴挤压成型工艺中，能对主蒸汽超级管道进行局 部加热的局部加热器及其加热方法。
发明内容
本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种核电主蒸汽超级管道管嘴热挤压成 型工艺实施过程中加热均勻、快速的专用的局部加热器及用其加热母管管坯的方法。本发明目的的实现方式为，主蒸汽超级管道管嘴成型局部加热器，由烧头，挡火盘 两部分构成，烧头部分的燃烧室有连通空气源、可燃气体源的空气进气管道、可燃气体进气 管道，空气进气管道和可燃气体进气管道的出口处装花洒燃烧喷头，燃烧室与被加热的主 蒸汽超级管母管管坯的接触面为曲面，可移动挡火盘置于主蒸汽超级管母管管坯内的专用支撑杆的滚动轴承上，挡火盘 上有与主蒸汽超级管母管管坯接触的接触式热电偶，热电偶与管道内壁接触，挡火盘装有 自动点火装置，外有耐火罩，耐火罩表面有耐火、隔热、保温层。用主蒸汽超级管道管嘴成型局部加热器加热母管管坯的方法，具体步骤为1)空气通过空气压缩机、风扇、空气进气管道进入燃烧室，可燃气体通过可燃气体 进气管道进入燃烧室，2)将可移动挡火盘置于主蒸汽超级管道母管管坯内的专用支撑杆上，与超级管道 母管管道内壁通过圆弧面贴合，3)开启自动点火装置，当点火装置开启之后，通过可燃气调节控制阀、空气调节控 制阀调节空气和可燃气体的配比，使其达到最佳值，4)气体燃烧后，压强增大，高速穿过主蒸汽超级管道母管管坯中心的预置孔后，由 管主蒸汽超级管道母管管坯内壁的挡火盘反射到母管管坯内壁，对主蒸汽超级管道母管管 坯均勻加热，
5)加热完成后，移开局部加热器，迅速将挡火盘从主蒸汽超级管道母管管坯内的 专用支撑杆上移开。采用本发明，可在40分钟内，对主蒸汽超级管道母管管坯加热到材料塑性变形所 需的目标温度，使材料达到锻造发生塑性变形的温度要求。加热均勻、快速；由于是局部加 热，减少了燃料消耗，防止主蒸汽超级管道母管在被成型冲头反穿时产生的较大变形。
图1为局部加热器加热管道连接示意图，图2为加热器烧头结构示意图，图3为挡火盘结构示意图。
具体实施例方式参照图1、2、3，本发明的主蒸汽超级管道管嘴成型局部加热器由烧头，挡火盘两部 分构成。烧头部分的燃烧室6有连通空气源、可燃气体源的空气进气管道2、可燃气体进气 管道4，空气进气管道和可燃气体进气管道的出口处装花洒燃烧喷头5，燃烧室与被加热的 主蒸汽超级管母管管坯的接触面为曲面。可移动挡火盘9置于主蒸汽超级管母管管坯8内的专用支撑杆10的滚动轴承上， 挡火盘在专用支撑杆的移动以滚动轴承滚动来实现。挡火盘上有与主蒸汽超级管母管管坯接触的接触式热电偶14，接触式热电偶与管 道内壁接触，能够显示被加热主蒸汽超级管道管嘴成型局部加热器边缘的温度。挡火盘9 装有自动点火装置。可移动挡火盘外有耐火罩11，耐火罩表面有耐火、隔热、保温层13。耐 火罩11的材料为耐火不锈钢。耐火、隔热、保温层13的耐火、隔热、保温材料为水玻璃、耐 火材料或石棉。可燃气体进气管道4装有可燃气调节控制阀1，空气进气管道2装有空气调节控制 阀3。当局部加热器的自动点火装置开启之后，可燃气调节控制阀1、空气调节控制阀3 调节空气和可燃气体的配比，使其达到最佳值。因燃烧室与主蒸汽超级管道母管管坯的接 触面为相关曲面，燃烧后为防止火焰反冲，必须使空气和可燃气体保证一定的压强比。用主蒸汽超级管道管嘴成型局部加热器加热母管管坯的方法，具体步骤为1)空气通过空气压缩机、风扇、空气进气管道2进入燃烧室6，可燃气体通过可燃 气体进气管道4进入燃烧室，两路进气管道压力为3倍大气压力以下。2)将可移动挡火盘9置于主蒸汽超级管道母管管坯内的专用支撑杆10上，调整到 最佳位置之后，同时调整在母管内的支撑杆上的挡火盘的垂直高度，使挡火盘的上弧面与 主蒸汽超级管道母管管坯的间隙为5mm士0. 2。3)开启自动点火装置，当点火装置开启之后，通过可燃气调节控制阀1、空气调节 控制阀3调节空气和可燃气体的配比，使其达到最佳值，并使温度稳定下来。4)气体燃烧后，压强增大，高速穿过主蒸汽超级管道母管管坯中心的预置孔后，由 主蒸汽超级管道母管管坯内壁的挡火盘反射到母管坯内壁，对主蒸汽超级管道母管管坯均 勻加热。
5)加热完成后，移开局部加热器，迅速将挡火盘从主蒸汽超级管道母管管坯内的 专用支撑杆上移开。便于进行后续的热挤压工序，以得到目标产品——主蒸汽超级管道管 嘴。
权利要求
主蒸汽超级管道管嘴成型局部加热器，其特征在于由烧头，挡火盘两部分构成，烧头部分的燃烧室有连通空气源、可燃气体源的空气进气管道、可燃气体进气管道，空气进气管道和可燃气体进气管道的出口处装花洒燃烧喷头，燃烧室与被加热的主蒸汽超级管母管管坯的接触面为曲面，可移动挡火盘置于主蒸汽超级管母管管坯内的专用支撑杆的滚动轴承上，可移动挡火盘上有与主蒸汽超级管母管管坯接触的接触式热电偶，式热电偶与管道内壁接触，挡火盘装有自动点火装置，外有耐火罩，耐火罩表面有耐火、隔热、保温层。
2.根据权利要求1所述的主蒸汽超级管道管嘴成型局部加热器，其特征在于可燃气体 进气管道(4)装有可燃气调节控制阀(1)，空气进气管道(2)装有空气调节控制阀(3)。
3.用权利要求1所述的主蒸汽超级管道管嘴成型局部加热器加热母管管坯的方法，其 特征在于耐火罩(11)的材料为耐火不锈钢，耐火、隔热、保温层(13)的耐火、隔热、保温层 的材料为水玻璃、耐火材料或石棉。
4.用权利要求1所述的主蒸汽超级管道管嘴成型局部加热器加热母管管坯的方法，其 特征在于具体步骤为1)空气通过空气压缩机、风扇、空气进气管道进入燃烧室，可燃气体通过可燃气体进气 管道进入燃烧室，2)将可移动挡火盘置于主蒸汽超级管道母管管坯内的专用支撑杆上，与超级管道母管 管道内壁通过圆弧面贴合，3)开启自动点火装置，当点火装置开启之后，通过可燃气调节控制阀、空气调节控制阀 调节空气和可燃气体的配比，使其达到最佳值，4)气体燃烧后，压强增大，高速穿过主蒸汽超级管道母管管坯中心的预置孔后，由管主 蒸汽超级管道母管管坯内壁的挡火盘反射到母管管坯内壁，对主蒸汽超级管道母管管坯均 勻加热，5)加热完成后，移开局部加热器，迅速将挡火盘从主蒸汽超级管道母管管坯内的专用 支撑杆上移开。
5.根据权利要求4所述的主蒸汽超级管道管嘴成型局部加热器加热母管管坯的方法， 其特征在于可移动挡火盘(9)的上弧面与主蒸汽超级管道母管管坯的间隙为5mm士0.2。
全文摘要
本发明涉及一种主蒸汽超级管道管嘴成型局部加热器及用其加热母管管坯的方法。局部加热器由有空气进气管道、可燃气体进气管道、燃烧室等构成的烧头及挡火盘两部分构成，燃烧室与被加热的主蒸汽超级管母管管坯的接触面为曲面，挡火盘有与主蒸汽超级管母管管坯接触的接触式热电偶、自动点火装置和耐火、隔热、保温层。加热时，空气、可燃气体进入燃烧室，可移动挡火盘置于主蒸汽超级管道母管管坯内的支撑杆上，与母管内壁通过圆弧面贴合，点火，加热。采用本发明，可在40分钟内，对主蒸汽超级管道母管管坯加热到材料塑性变形所需的目标温度，加热均匀、快速；由于是局部加热，减少了燃料消耗，防止母管在被成型冲头反穿时产生的较大变形。
文档编号B21C29/00GK101961735SQ20101027115
公开日2011年2月2日 申请日期2010年8月31日 优先权日2010年8月31日
发明者刘柏洲, 刘长安, 张正荣, 曾年胜, 温良英, 熊武, 谭大伟, 陈国华, 陈国遂, 黄永强 申请人:武汉重工铸锻有限责任公司