台车式钢管热处理正火炉温度均匀性测试

　　为了实现全组距生产无缝钢管，衡阳华菱钢管集团有限公司2010年上了Ф720机组生产线，主要生产大口径的厚壁无缝钢管，为了能使720分厂达产达效，新上了三台正火热处理炉，为了确保正火炉性能，在正火炉热试后对其中的3#炉进行了空载有效加热区温度均匀性测试，在生产后又进行了装载测试，获取了完整的数据，对生产热处理钢管起到了重要的指导作用。

　　1正火炉概况

　　正火炉为两侧面加热的台车热处理炉，生产操作为行车吊钢管上台车，台车进炉热处理，保温结束后，台车出炉，行车将钢管吊离台车进行水冷或冷，再开始下次生产。正火炉宽为3900mm，内长为14240mm，炉膛高为1600mm，两面布置18个亚高速烧嘴，炉温在长度方向上分为三段控制，一段控制6个烧嘴，采用双交叉限幅控制，使炉内温度满足工艺要求，其技术性能见表1。

　　2空载测试

　　正火炉热试过程中，从工控机显示三段温度符合工艺要求，炉温的控制精度均可以控制在±10℃之内，但因为温度由炉顶插入炉内的热电偶测出，热电偶伸入炉内约200mm，为了更好地了解炉内温度分布，对其中的3#炉进行了有效加热区温度均匀性测试，先确定其有效加热区为13000mm×2520mm×720mm的箱型区域。在正火炉的有效加热区域中根据GB/T 9452-2003《热处理炉有效加热区测定方法》[1]和有关文献[2]，有代表性地选定了11个测温点，如图1所示。

　　其中，1、2、3、4在炉前，5、6、7、8在炉尾，1、3、5、7、9在一个高度，2、4、6、8、11在一个高度。采用镍铬镍硅热电偶，K分度补偿导线，12个通道的温度记录仪，热电偶从炉顶插入，固定在炉内。

　　测试情况如下：

　　设定工艺温度为920℃，点火后3h手动升温到600℃后，正火炉操作控制切换到自动状态，首先用60min时间升温到800℃ ，在800℃保温20min后继续升温;再经过60min后到达920℃，然后在该温度下保温1h;测试时炉压控制在0~5Pa范围以内，数据记录如表2。从测试结果可以看出：工艺设定(920±10)℃保温，工控机温度显示完全符合±10℃温度控制要求;11个检测热电偶显示温度中，炉子中间9#、10#热电偶的温差不大，符合要求，中间下部11#热电偶的温差大，炉子两端的温差大，并且下部和炉门口的温差还稍大一些，分析可能是密封不好，吸冷风造成。

　　对砂封和炉门密封进行了检查和加强，并要求司炉工每天定时进行检查;另外笔者认为生产时，可以在加热工艺要求上，适当提高炉膛压力，设定为5~10Pa，便能减小温差，加上有效加热区域确定时是选定极限长度13m，制定好装料制度也能减小温差，便没有再做测试就投入了生产。