一种内置型还原性保护气体发生装置制造方法
【专利摘要】一种内置型还原性保护气体发生装置，包括混合系统、燃烧系统、净化系统、安全系统，所述混合系统包括天然气入口、解压器、稳压器、高低压保护电磁阀、流量计、罗茨风机、压力控制器、流量控制器、混合装置，其特征在于：所述天然气入口顺序连接解压器、稳压器、高低压保护电磁阀、流量计、混合装置，所述罗茨风机顺序连接压力控制器、流量控制器、混合装置，所述燃烧系统由点火器、燃烧室、烧嘴、烧嘴控制器组成，所述净化系统由冷凝器、过滤装置组成，所述安全系统由防爆器、放散阀组成。本实用新型产生的还原性保护气体用于钢管光亮热处理，不仅能够改善钢管表面质量，而且起到节能减排的作用。
【专利说明】一种内置型还原性保护气体发生装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于钢管制备【技术领域】，具体涉及一种内置型还原性保护气体发生装置。
【背景技术】
[0002]钢管热处理炉是冷拔无缝钢管生产的关键设备，其主要作用是:钢管的热处理是指对钢管通过适宜的加热并保温及随后不同方式的冷却达到改变其内部组织结构，改善并获得所要求的性能的工艺过程。钢管的热处理通常采用整体热处理，为辊底连续式钢管热处理炉。钢管冷加工后因其内部组织情况的不同，如晶界结构、强化相、夹杂的形态与分布以及位错、内应力的大小等都会影响其性能；而通过采用不同的热处理工艺，即不同的加热制度保温时间和冷却速度，可以获得所需要的钢管组织和良好的综合性能。钢管热处理炉一般分为有保护气氛钢管无氧化热处理炉和无保护气氛钢管氧化热处理炉。无保护气氛氧化热处理炉较为普遍，在我国冷拔钢管厂95%都是无保护气氛炉的热处理炉，其缺点是:钢管表面氧化皮严重，给后道工序带来麻烦(酸洗)；燃料消耗较大为355000千卡/吨管，折合天然气约42Nm3 /吨管，标煤为0.051吨标煤/吨管。
[0003]一般保护气体大致可分为三种:一种是氧化性气体即使钢管氧化的气体(不燃性)，如氧气、大气、水蒸气、二氧化碳等，亦就是上述的无保护气氛炉。第二种是还原性气体即将钢管还原的气体，如氢气、一氧化碳等；由于该种气体具有可燃性，一般很少采用。第三种是非活性气体(不燃性)，如氮气、氩气等。在我国现有的气氛保护炉所采用的保护气均为氮气保护。
[0004]氮气保护钢管热处理炉所使用的氮气来源有二种:一种是工业液氮由专业气体厂制造，用槽罐运输至工厂，经气化后输入炉内充当保护气；另外一种是工厂自备制氮机，经管道输送充入炉内保护气。这两种方式的气体成本都较高，钢管热处理每吨消耗量在30Nm3左右，折合每吨钢管热处理成本约10.5元/吨。另外由于充入的氮气是常温，充入炉内后势必要吸收热量，从而带来燃料消耗增加。一般氮气保护炉的燃料消耗在386000千卡/吨管，折合天然气约47Nm3 /吨管，标煤为0.057吨标煤/吨管。
【发明内容】
[0005]本实用新型针对上述问题，提供了一种内置型还原性保护气体发生装置，该发生装置产生还原性保护气体，用于钢管热处理，不仅能够改善钢管表面质量(光亮或发蓝无氧化)，而且起到节能减排的作用。
[0006]本实用新型的技术方案是:一种内置型还原性保护气体发生装置，包括混合系统、燃烧系统、净化系统、安全系统，所述混合系统包括天然气入口、解压器、稳压器、高低压保护电磁阀、流量计、罗茨风机、压力控制器、流量控制器、混合装置，其特征在于:所述天然气入口顺序连接解压器、稳压器、高低压保护电磁阀、流量计、混合装置，所述罗茨风机顺序连接压力控制器、流量控制器、混合装置，所述燃烧系统由点火器、燃烧室、烧嘴、烧嘴控制器组成，所述净化系统由冷凝器、过滤装置组成，所述安全系统由防爆器、放散阀组成。
[0007]本实用新型的有益效果是:
[0008](I)节省能源:能源消耗削减12%，即为吨管消耗降低了 48000千卡，折合天然气约5.8Nm3吨管，标煤为0.007吨标煤/吨管；按我国冷拔无缝钢管2012年统计为870万吨计算，总节省能源6.09万吨标煤，达到了节能降耗的目的；
[0009](2) 一般将燃料气体完全燃烧时所需要的大气量为100%，所产生大量的二氧化碳需要外排，而内置型还原性保护气体钢管光亮热处理炉是采用不完全燃烧的方法，产生的二氧化碳部分继续裂变，故二氧化碳外排量可以削减了 27%，起到节能减排的作用；
[0010](3)提高了钢管的表面质量，减少了后道工序压力，对钢管实现了亮光处理。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的装置结构示意图。
[0012]图中，1.天然气入口，2.解压器，3.稳压器，4.高低压保护电磁阀，5.防爆器，
6.放散阀，7.流量计，8.点火器，9.燃烧室，10.冷凝器，11.过滤装置，12.钢管光亮热处理炉，13.罗茨风机，14.压力控制器，15.流量控制器，16.混合装置，17.烧嘴，18.烧嘴控制器。
【具体实施方式】:
[0013]下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
[0014]本实用新型中一种内置型还原性保护气体发生装置，包括混合系统、燃烧系统、净化系统、安全系统，所述混合系统包括天然气入口 1、解压器2、稳压器3、高低压保护电磁阀
4、流量计7、罗茨风机13、压力控制器14、流量控制器15、混合装置16，其特征在于:所述天然气入口 I顺序连接解压器2、稳压器3、高低压保护电磁阀4、流量计7、混合装置16，所述罗茨风机13顺序连接压力控制器14、流量控制器15、混合装置16，所述燃烧系统由点火器
8、燃烧室9、烧嘴17、烧嘴控制器18组成，所述净化系统由冷凝器10、过滤装置11组成，所述安全系统由防爆器5、放散阀6组成。
[0015]本实用新型的工作过程:
[0016]天然气与空气混合:压力为0.1MPa的天然气通过天然气入口 I进入管道，经解压器2解压到20KPa，经过稳压器3和高低压保护电磁阀4经过流量计7计量控制进入混合装置16 ;压力为15?20KPa的空气，通过罗茨风机13，在压力控制器14的作用下，压力控制稳定在15?20Kpa，流量控制器15在保证流量的前提下控制压力，流向混合装置16，天然气与空气的混合体积比为1: 7;
[0017]燃烧及裂解:天然气与空气的混合气由混合装置16，经烧嘴17喷入燃烧室9，用点火器8点燃并在燃烧室9内燃烧，通过烧嘴控制器18控制燃烧室9内温度保持在1000°C，时间为5分钟；
[0018]冷凝净化处理:燃烧气经冷凝器10，冷凝温度控制在80°C，时间为30分钟，使其中的水份冷凝成液态水而排出，再经过滤装置11净化处理，除去其中的杂质，进入钢管光亮热处理炉12 ；
[0019]安全保护:当发生装置发生异常情况，由防爆器5、放散阀6组成的安全系统，进行放散处理。
[0020]一般钢管热处理所需要的燃料消耗在386000千卡/吨管，内置型还原性保护气体钢管光亮热处理所需的燃料消耗为338000千卡/吨管，即为吨管消耗降低了 48000千卡，折合天然气约5.8Nm3吨管，标煤为0.007吨标煤/吨管。
[0021]本实施例得到的还原性保护气体用于钢管光亮热处理，所处理的钢管产品经检测，所检项目符合GB / T3639-2009标准，产品合格，满足了用户的要求。
[0022]一种经还原性保护气体热处理的钢管与常规钢管的技术性能比较
[0023]
【权利要求】
1.一种内置型还原性保护气体发生装置，包括混合系统、燃烧系统、净化系统、安全系统，所述混合系统包括天然气入口、解压器、稳压器、高低压保护电磁阀、流量计、罗茨风机、压力控制器、流量控制器、混合装置，其特征在于:所述天然气入口顺序连接解压器、稳压器、高低压保护电磁阀、流量计、混合装置，所述罗茨风机顺序连接压力控制器、流量控制器、混合装置，所述燃烧系统由点火器、燃烧室、烧嘴、烧嘴控制器组成，所述净化系统由冷凝器、过滤装置组成，所述安全系统由防爆器、放散阀组成。
【文档编号】C21D1/74GK203794948SQ201420151547
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年3月26日 优先权日:2014年3月26日
【发明者】支向军 申请人:支向军