在石油鋼管管端加厚工藝流程中,由于在鐓鍛前設計了中頻加熱爐和天然氣管端均熱爐,為此經過中頻加熱和均熱爐均熱后,管端受熱表面會產生具有一定厚度的氧化層鐵皮,為了解決鐓鍛生產的實際問題,提高產品質量,延長模具壽命,降低生產成本,北京中凱盈創(chuàng)石油設備有限公司開發(fā)了高壓水射流石油鋼管端除鱗系統(tǒng)。以下我們主要介紹高壓水射流石油鋼管除鱗系統(tǒng)除鱗時間設計。
高壓水射流石油鋼管除鱗系統(tǒng)除鱗時間設計:
管子鐓鍛前要求鐓鍛部位溫度不能過低,否則成型不好,容易形成缺陷,因此要求管子的加熱溫度很高。除鱗時需要管子做幾秒鐘的停留,一方面延長了管子降溫時間,另一方面由于除鱗介質與管子接觸,要帶走一部分熱量,從而導致溫度降低。因此,我們在進行除鱗時間設計時,既要保證除鱗質量,又要盡量減少溫降。在參考了其它軋鋼行業(yè)高壓水除鱗溫降之后,最終確定合理的除鱗時間T允,即:
上式中,c —鋼材比熱容;
γ —鋼材密度,一般為7.85×103 kg/m3;
δ —鋼管壁厚,mm;
α —總散熱系數;
φ —鋼坯表面溫度和沿厚度上的平均溫度之比值;
T0 —鋼管在除鱗箱入口處溫度,℃;
T1 —鋼管經過高壓水除鱗冷卻后允許達到的溫度,℃;
Tw —高壓水溫度,℃。
需要注意的是,除鱗小車前進到位后,在返回時開始除鱗,造成了一定的溫度降低。通過適當提高管端在爐內溫度,確保在鐓鍛前管端溫度與未除鱗相比無明顯降低。