專(zhuān)利名稱(chēng)：軋制銅管的在線(xiàn)退火方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種軋制銅管的在線(xiàn)退火方法和設(shè)備，屬金屬管材軋制成型處理 技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
銅管的加工方法是將上引連鑄成的或擠壓成的相應(yīng)規(guī)格管坯，再經(jīng)過(guò)數(shù)次拉 拔后盤(pán)巻裝入井式爐中進(jìn)行退火制成管材。這種方法一般生產(chǎn)效率低，溫度不均 勻，尺寸精度不高，米克重誤差較大，質(zhì)量很不穩(wěn)定，因而廢品多，不能滿(mǎn)足空 調(diào)行業(yè)的苛刻要求。而且生產(chǎn)周期長(zhǎng)，設(shè)備投資和運(yùn)行成本高、能耗高，占用勞 動(dòng)力多，勞動(dòng)強(qiáng)度又大，不利于中小企業(yè)中的中小口徑管材的生產(chǎn)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定、能耗低和生產(chǎn)效率高的軋制銅管的 在線(xiàn)退火方法。本發(fā)明的另一目的是提供一種銅管在軋制后立即進(jìn)行在線(xiàn)退火的裝置，實(shí)現(xiàn) 質(zhì)量穩(wěn)定、能耗低和生產(chǎn)效率高的銅管加工。本發(fā)明軋制銅管的在線(xiàn)退火方法，其中包括下列步驟1) 軋制成型對(duì)不同直徑的銅管，選擇由上引連鑄鑄成的或擠壓成的相應(yīng)規(guī) 格管坯進(jìn)行軋制；2) 清洗根據(jù)銅管長(zhǎng)短，將多個(gè)蘸有清潔劑的海綿柱塞入管內(nèi)，用高壓空氣 流將海綿柱從一端吹到另一端，清潔管子的內(nèi)壁，同時(shí)用蘸有清潔劑的棉紗清洗 管的外壁；3) 充氮?dú)庠诠軆?nèi)清洗后，向管內(nèi)充入0.2MPa 0.5MPa壓力的氮?dú)?，并?兩端裝上封堵的連接頭，以便由牽引機(jī)連續(xù)傳送；4) 加熱由牽引機(jī)以3米/分~10米/分的速度將銅管經(jīng)過(guò)渡段連續(xù)地送入 設(shè)有感應(yīng)圈的加熱段中，加熱段內(nèi)溫度為350°C 600°C，并隨時(shí)調(diào)整速度，確 保整根溫度一致；感應(yīng)圈中通冷卻用離子水；5) 保溫加熱過(guò)的銅管仍由牽引機(jī)引入保溫段的保溫管內(nèi)保溫，同時(shí)向保溫管和加熱段內(nèi)充入0. 2MPa 0. 5MPa壓力的氮?dú)猓?) 冷卻經(jīng)保溫后的銅管仍由牽引機(jī)引入設(shè)有噴淋裝置的水冷卻段內(nèi)快速冷 卻至15°C~40°C ;7) 風(fēng)干經(jīng)水冷卻后，引入干燥的壓縮空氣進(jìn)行風(fēng)干，使銅管的溫度處于室 溫狀態(tài)，并從風(fēng)干段推出，卸掉連接頭，便可包裝待運(yùn)。本發(fā)明軋制銅管的在線(xiàn)退火方法，其中在上述加熱步驟中，感應(yīng)圈中的冷卻 用的離子水要求PH值為7 8.5，總硬度小于10，導(dǎo)電率小于500u s / cm，溶 解性固體小于300mg / L，懸浮固體小于10mg / L，堿度小于60mg / L，進(jìn)水溫度 為5。C 35。C 。本發(fā)明軋制銅管的在線(xiàn)退火方法，其中選用最大斷面縮減率為80%,最大 壁厚縮減率為70%和最大延伸系數(shù)5的軋機(jī)軋制銅管。本發(fā)明軋制銅管的在線(xiàn)退火方法中使用的退火設(shè)備，其中包括牽引機(jī)夾持并 推進(jìn)軋制后的銅管水平方向穿過(guò)依次連通的過(guò)渡段、加熱段、保溫段、冷卻段和 風(fēng)干段；過(guò)渡段包括雙層封閉結(jié)構(gòu)的內(nèi)筒和外筒，銅管穿過(guò)內(nèi)筒進(jìn)入加熱段，在 外筒兩端分別設(shè)有離子水的進(jìn)、出接頭；加熱段包括安裝在筒狀外殼中心、并與 內(nèi)筒連通的石英管或瓷管，在該管外包覆耐火材料，在耐火材料外設(shè)有絕緣層， 在絕緣層外套裝斷面為方形的、空心的、由銅材制成的、連續(xù)環(huán)繞的感應(yīng)圈，筒 狀外殼固定在機(jī)柜上，在機(jī)柜內(nèi)裝有與感應(yīng)圈的兩端分別連通的變頻電源；在整 個(gè)感應(yīng)圈內(nèi)用若干個(gè)隔板將其分隔成若干節(jié)，且每節(jié)的兩端分別設(shè)有離子水入口 和出口，這些入口和出口通過(guò)管道分別與進(jìn)、出接頭連通；保溫段包括雙層結(jié)構(gòu) 的保溫管，其一端與外殼固定連接，且與石英管連通，在該端上設(shè)有氮?dú)馊肟冢?而另一端與冷卻段的封閉殼體輸入側(cè)固定連通，在殼體內(nèi)裝有水冷卻噴淋裝置； 風(fēng)干段包括箱體，箱體一側(cè)與冷卻段輸出側(cè)連通，其另一側(cè)設(shè)有出料口，在箱體 下部設(shè)有與空壓機(jī)連通的進(jìn)風(fēng)口，其上端設(shè)有出風(fēng)口。本發(fā)明軋制銅管的在線(xiàn)退火方法中使用的退火設(shè)備，其中殼體內(nèi)的水冷卻噴 淋裝置包括水平安放的噴淋管，噴淋管的兩端分別與殼體的輸入、輸出側(cè)固定連 接并連通，在噴淋管的管壁四周設(shè)有若干段噴淋孔，在每段噴淋孔外封閉套裝儲(chǔ) 水筒，每個(gè)儲(chǔ)水筒的進(jìn)水口均通過(guò)水管與冷卻水源連通；在位于儲(chǔ)水筒之間的噴 淋管下方設(shè)有若干個(gè)出水孔，在噴淋管內(nèi)對(duì)應(yīng)地設(shè)有若千個(gè)使銅管穿行的導(dǎo)位 模。本發(fā)明軋制銅管的在線(xiàn)退火方法中使用的退火設(shè)備，其中在兩根銅管之間設(shè) 有連接頭。本發(fā)明軋制銅管的在線(xiàn)退火方法中使用的退火設(shè)備，其中在內(nèi)筒和保溫管 內(nèi)，以及風(fēng)干段的進(jìn)、出口處均設(shè)有使銅管穿行的導(dǎo)位模。本發(fā)明軋制銅管的在線(xiàn)退火方法中使用的退火設(shè)備，其中在內(nèi)筒和外筒之間 的中部設(shè)有使兩邊相互連通的隔板。本發(fā)明軋制銅管的在線(xiàn)退火方法中使用的退火設(shè)備，其中在箱體內(nèi)沿銅管的 方向設(shè)有與其下部固定連接的高度可調(diào)節(jié)的另一托架。本發(fā)明軋制銅管的在線(xiàn)退火方法中使用的退火設(shè)備，其中在加熱段和保溫段 之間的保溫管上方分別設(shè)有透明的視窗和測(cè)溫計(jì)。本發(fā)明選用LG-H型軋機(jī)，對(duì)上引連鑄鑄成的管坯進(jìn)行軋制成型，這種軋機(jī) 原來(lái)是用于軋制不銹鋼管的二輥行星冷軋機(jī)。軋制后的在線(xiàn)退火工藝方法和設(shè)備 對(duì)提高材質(zhì)的力學(xué)性能、抗氧化性能和使用壽命提供更加可靠的保證，使產(chǎn)品質(zhì) 量進(jìn)一步提高和穩(wěn)定，完全滿(mǎn)足高精密銅管的要求，對(duì)中小企業(yè)而言，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)、 高效、低能耗的生產(chǎn)目標(biāo)。


圖1為本發(fā)明銅管在線(xiàn)退火設(shè)備中牽引過(guò)渡段、加熱段和保溫段結(jié)構(gòu)剖面示 意'圖;圖2為本發(fā)明銅管在線(xiàn)退火設(shè)備中冷卻段和風(fēng)干段結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1為本發(fā)明銅管在線(xiàn)退火設(shè)備中牽引過(guò)渡段、加熱段和保溫段結(jié)構(gòu)剖面示 意圖，圖2為冷卻段和風(fēng)干段結(jié)構(gòu)剖面示意圖，圖1和圖2組合起來(lái)為本發(fā)明的 全套設(shè)備。由圖l、圖2可見(jiàn)，本發(fā)明軋制銅管的在線(xiàn)退火方法中使用的設(shè)備包 括牽引機(jī)1和依次連通的過(guò)渡段、加熱段、保溫段、冷卻段和風(fēng)干段；這時(shí)已經(jīng) 根據(jù)銅管2的長(zhǎng)短，先將多個(gè)蘸有清潔劑的海綿柱塞入管內(nèi)，用高壓空氣流將海 綿柱從一端吹到另一端，清潔管子的內(nèi)壁，同時(shí)用蘸有清潔劑的棉紗清洗管的外 壁；在管內(nèi)清洗后，向管內(nèi)充入0.2MPa 0.5MPa壓力的氮?dú)?，兩端裝上封堵的 連接頭24,使一根根管子連接起來(lái)，以便由牽引機(jī)l連續(xù)傳送。對(duì)輥式SDY-10 型牽引機(jī)1夾持并推進(jìn)軋制后的銅管2水平方向穿入過(guò)渡段；過(guò)渡段包括雙層封 閉結(jié)構(gòu)的內(nèi)筒3和外筒4，銅管2穿過(guò)固定在內(nèi)筒3中定位導(dǎo)向用的導(dǎo)位模25 進(jìn)入加熱段，在外筒4兩端分別設(shè)有離子水的進(jìn)、出接頭5、 6;加熱段包括安 裝在筒狀外殼7中心、并與內(nèi)筒3連通的石英管8,在石英管8外包覆耐火材料 9，在耐火材料9外設(shè)有絕緣層10，在絕緣層外IO套裝斷面為方形的、空心的、 由銅材制成的、連續(xù)環(huán)繞的感應(yīng)圈11,筒狀外殼7固定在機(jī)柜12上，在機(jī)柜12 內(nèi)裝有與感應(yīng)圈11的兩端分別連通的變頻電源13;在整個(gè)感應(yīng)圈11內(nèi)用若干 個(gè)隔板將空心的內(nèi)腔分隔成若干節(jié)，且每節(jié)的兩端分別設(shè)有離子水入口 14和出 口 15，這些入口 14和出口 15通過(guò)管道分別卡進(jìn)、出接頭5、 6連通，使感應(yīng)圈 11內(nèi)和過(guò)渡段內(nèi)分別連通冷卻用的離子水；保溫段包括雙層結(jié)構(gòu)的保溫管16， 中間為空氣，其一端與外殼7固定連接，且與石英管8連通，在該端的保溫管 16上方分別設(shè)有透明的視窗32和測(cè)溫計(jì)33，便于操作人員直接觀(guān)察銅管的加熱 狀況和顯示的溫度，同時(shí)此處還設(shè)有氮?dú)馊肟?17，顯然氮?dú)庖策M(jìn)入石英管8內(nèi)， 使銅管2的內(nèi)外均與氮?dú)饨佑|，從而避免銅管在加熱退火過(guò)程中不被氧化，確保 銅管質(zhì)量。保溫管16另一端與冷卻段的封閉殼體18輸入側(cè)固定連通，殼體18 內(nèi)的水冷卻噴淋裝置包括水平安放的噴淋管28，該管的兩端分別與殼體18的輸 入、輸出側(cè)固定連接并連通，在噴淋管28的管壁四周設(shè)有若干段噴淋孔29，在 每段噴淋孔29外封閉套裝儲(chǔ)水筒30，每個(gè)儲(chǔ)水筒30的進(jìn)水口均通過(guò)水管19與 冷卻水源連通；在位于儲(chǔ)水筒30之間的噴淋管28下方設(shè)有若干個(gè)出水孔31， 冷卻水從殼體18底部向外排出，該結(jié)構(gòu)的噴淋裝置使銅管2冷卻更快更均勻； 在噴淋管28內(nèi)對(duì)應(yīng)地設(shè)有若干個(gè)使銅管2穿行的導(dǎo)位模25。引入普通冷卻水使 銅管2降溫至40'C以下；風(fēng)干段包括箱體20，箱體20—側(cè)與冷卻段輸出側(cè)連通， 其另一側(cè)設(shè)有出料口 23，在箱體20下部設(shè)有與空壓機(jī)連通的進(jìn)風(fēng)口 21，其上端 設(shè)有出風(fēng)口 22，即輸入干燥的空氣流使銅管風(fēng)干。為了銅管2運(yùn)行平穩(wěn)，在箱 體20內(nèi)沿銅管2的方向設(shè)有與其下部固定連接的可調(diào)節(jié)高度的托架27。為促進(jìn) 過(guò)渡段內(nèi)冷卻水的流動(dòng)，其中在內(nèi)筒3和外筒4之間的中部設(shè)有使兩邊相互連通 的隔板24。導(dǎo)位模25為設(shè)有喇叭口的圓環(huán)，除上述所說(shuō)的安裝在內(nèi)筒3和噴淋管28中 外，實(shí)際上在保溫管16內(nèi)和風(fēng)干段的進(jìn)、出口等處均裝有，其內(nèi)徑與銅管2外徑滑動(dòng)配合，使銅管2在整個(gè)設(shè)備中運(yùn)行平穩(wěn)可靠，而且防止外表面被擦傷劃傷。 本發(fā)明中加熱段，它是利用電磁感應(yīng)原理，通電后感應(yīng)圈內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)的交變 磁場(chǎng)，在處于交變磁場(chǎng)中的金屬坯料內(nèi)形成感應(yīng)電流(渦電流)，把電能轉(zhuǎn)變?yōu)?熱能，達(dá)到加熱目的，由于熱在銅管內(nèi)部生產(chǎn)，升溫速度快而均勻，同時(shí)還可不 斷調(diào)整銅管的推進(jìn)速度，使其加熱到最佳的退火溫度。由于加熱段內(nèi)溫度為 350°C 600°C,感應(yīng)圈本身也需要進(jìn)行冷卻，且水質(zhì)要求高，即PH值為7~8.5， 總硬度小于10，導(dǎo)電率小于500u s/cm，溶解性固體小于300mg/L，懸浮固體 小于10mg/L，堿度小于60mg/L,且進(jìn)水溫度為5'C 35°C ,出水溫度在60。C 以下。為了感應(yīng)圈的冷卻，用隔板將感應(yīng)圈內(nèi)分隔成若干節(jié)，每4圈為一節(jié)，分 別同時(shí)進(jìn)水和出水。
權(quán)利要求
1、一種軋制銅管的在線(xiàn)退火方法，其特征是包括下列步驟1)軋制成型對(duì)不同直徑的銅管，選擇由上引連鑄鑄成的或擠壓成的相應(yīng)規(guī)格管坯進(jìn)行軋制；2)清洗根據(jù)銅管長(zhǎng)短，將多個(gè)蘸有清潔劑的海綿柱塞入管內(nèi)，用高壓空氣流將海綿柱從一端吹到另一端，清潔管子的內(nèi)壁，同時(shí)用蘸有清潔劑的棉紗清洗管的外壁；3)充氮?dú)庠诠軆?nèi)清洗后，向管內(nèi)充入0.2MPa～0.5MPa壓力的氮?dú)?，兩端裝上封堵的連接頭，以便由牽引機(jī)連續(xù)傳送；4)加熱由牽引機(jī)以3米/分～10米/分的速度將銅管經(jīng)過(guò)渡段連續(xù)地送入設(shè)有感應(yīng)圈的加熱段中，加熱段內(nèi)溫度為350℃～600℃，并隨時(shí)調(diào)整速度，確保整根溫度一致；感應(yīng)圈中通冷卻用離子水；5)保溫加熱過(guò)的銅管仍由牽引機(jī)引入保溫段的保溫管內(nèi)保溫，同時(shí)向保溫管和加熱段內(nèi)充入0.2MPa～0.5MPa壓力的氮?dú)猓?)冷卻經(jīng)保溫后的銅管仍由牽引機(jī)引入設(shè)有噴淋裝置的水冷卻段內(nèi)快速冷卻至15℃～40℃；7)風(fēng)干經(jīng)水冷卻后，引入干燥的壓縮空氣進(jìn)行風(fēng)干，使銅管的溫度處于室溫狀態(tài)，并從風(fēng)干段推出，卸下連接頭，便可包裝待運(yùn)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軋制銅管的在線(xiàn)退火方法，其特征是在上述加熱 步驟中，感應(yīng)圈中的冷卻用離子水要求PH值為7 8.5，總硬度小于IO，導(dǎo)電 率小于500 us/cm，溶解性固體小于300mg/L，懸浮固體小于10mg / L，堿度 小于60mg/L，進(jìn)水溫度為5°C 35°C 。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軋制銅管的在線(xiàn)退火方法，其特征是選用最 大斷面縮減率為80%,最大壁厚縮減率為70%和最大延伸系數(shù)5的軋機(jī)軋制銅 管。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軋制銅管的在線(xiàn)退火方法中使用的退火設(shè)備，其 特征是包括牽引機(jī)(1)夾持并推進(jìn)軋制后的銅管(2)水平方向穿過(guò)依次連通的 過(guò)渡段、加熱段、保溫段、冷卻段和風(fēng)干段；所述過(guò)渡段包括雙層封閉結(jié)構(gòu)的內(nèi) 筒(3)和外筒(4)，所述銅管(2)穿過(guò)所述內(nèi)筒(3)進(jìn)入所述加熱段，在所 述外筒(4)兩端分別設(shè)有離子水的進(jìn)、出接頭(5、 6);所述加熱段包括安裝在 筒狀外殼(7)中心、并與所述內(nèi)筒(3)連通的石英管或瓷管(8)，在該管外包 覆耐火材料(9),在所述耐火材料(9)外設(shè)有絕緣層(10)，在所述絕緣層(10) 外套裝斷面為方形的、空心的、由銅材制成的、連續(xù)環(huán)繞的感應(yīng)圈(11),所述 筒狀外殼(7)固定在機(jī)柜(12)上，在所述機(jī)柜(12)內(nèi)裝有與所述感應(yīng)圈(11) 的兩端分別連通的變頻電源U3);在整個(gè)所述感應(yīng)圈(11)內(nèi)用若干個(gè)隔板將 其分隔成若干節(jié)，且每節(jié)的兩端分別,設(shè)有離子水入口 (14)和出口 (15)，這些 所述的入口 (14)和出口 (15)通過(guò)管道分別與所述的進(jìn)、出接頭(5、 6)連通；所述保溫段包括雙層結(jié)構(gòu)的保溫管(16)，其一端與所述外殼(7)固定連接，且 與所述石英管(8)連通，在該端上設(shè)有氮?dú)馊肟?(17)，而另一端與所述冷卻段 的封閉殼體(18)輸入側(cè)固定連通，在所述殼體(18)內(nèi)裝有水冷卻噴淋裝置； 所述風(fēng)干段包括箱體(20),所述箱體(20) —側(cè)與所述冷卻段輸出側(cè)連通，其 另一側(cè)設(shè)有出料口 (23)，在所述箱體(20)下部設(shè)有與空壓機(jī)連通的進(jìn)風(fēng)口 (21)， 其上端設(shè)有出風(fēng)口 (22)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的退火設(shè)備，其特征是所述殼體(18)內(nèi)的水冷卻 噴淋裝置包括水平安放的噴淋管(28)，所述噴淋管(28)的兩端分別與所述殼 體(18)的輸入、輸出側(cè)固定連接并連通，在所述噴淋管(28)的管壁四周設(shè)有 若干段噴淋孔(29)，在每段所述噴淋孔(29)外封閉套裝儲(chǔ)水筒(30)，每個(gè)所 述儲(chǔ)水筒(30)的進(jìn)水口均通過(guò)水管(19)與冷卻水源連通；在位于所述儲(chǔ)水筒(30)之間的所述噴淋管(28)下方設(shè)有若干個(gè)出水孔(31)，在所述噴淋管(28) 內(nèi)對(duì)應(yīng)地設(shè)有若干個(gè)使所述銅管(2)穿行的導(dǎo)位模(25)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的退火設(shè)備，其特征是在兩根所述的銅管(2)之間 設(shè)有連接頭(24)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的退火設(shè)備，其特征是在所述內(nèi)筒(3)和保溫管(16) 內(nèi)，以及所述風(fēng)干段的進(jìn)、出口處均設(shè)有使所述銅管(2)穿行的所述導(dǎo)位模(25)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的退火設(shè)備，其特征是在所述內(nèi)筒(3)和外筒(4) 之間的中部設(shè)有使兩邊相互連通的隔板(26)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的退火設(shè)備，其特征是在所述箱體(20)內(nèi)沿所述 銅管(2)的方向設(shè)有與其下部固定連接的可調(diào)節(jié)高度的另一托架(27)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的退火設(shè)備，其特征是在所述加熱段和保溫段之間 的所述保溫管(16)上方分別設(shè)有透明的視窗(32)和測(cè)溫計(jì)(33)。
全文摘要
一種軋制銅管的在線(xiàn)退火方法和設(shè)備，屬金屬管材軋制成型處理技術(shù)領(lǐng)域。其中退火方法包括軋制成型、清洗、充氮?dú)?、加熱、保溫、冷卻和風(fēng)干工序。而設(shè)備包括牽引機(jī)夾持并推進(jìn)銅管穿過(guò)依次連通的過(guò)渡段、加熱段、保溫段、冷卻段和風(fēng)干段；在加熱段中裝有空心的電磁感應(yīng)圈。本發(fā)明選用LG-H型軋機(jī)，對(duì)上引連鑄鑄成的管坯進(jìn)行軋制成型，這種軋機(jī)原來(lái)是用于軋制不銹鋼管的二輥行星冷軋機(jī)。軋制后的在線(xiàn)退火工藝方法和設(shè)備對(duì)提高材質(zhì)的力學(xué)性能、抗氧化性能和使用壽命提供更加可靠的保證，使產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)一步提高和穩(wěn)定，完全滿(mǎn)足高精密銅管的要求，對(duì)中小企業(yè)而言，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)、高效、低能耗的生產(chǎn)目標(biāo)。
文檔編號(hào)C22F1/08GK101250679SQ200810104119
公開(kāi)日2008年8月27日 申請(qǐng)日期2008年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月15日
發(fā)明者任建國(guó) 申請(qǐng)人:任建國(guó)