[发明专利]双管板换热器专用不锈钢管的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及不锈钢管的生产方法技术领域，尤其是一种双管板换热器专用不锈钢管的生产方法。

背景技术

随着世界范围内环保理念的兴起以及对不可再生资源开发的限制与保护，目前全球对清洁能源的需求日益凸出。其中，太阳能因其清洁且取之不尽的特性而成为翘楚。世界各国出台的一系列促进太阳能利用的政策，使得多晶硅太阳能行业的发展越发迅猛。

多晶硅生产设备中所采用的压力容器，其关键设备是双管板换热器，双管板换热器在多晶硅生产工艺的很多环节上都要用到，如粗镏、精镏、氢化、还原等，因此对该设备的质量及技术要求很高。在双管板换热器制作中，主要难题是双管板的组装与焊胀的质量和顺序；控制管板与换热管胀接、焊接后的变形量。这就涉及到对双管板换热器用无缝换热钢管的各项性能提出了更高的要求，特别对不锈钢换热管的壁厚、硬度值及硬度均匀性、综合力学性能必须达到一定技术指标，才能提高设备的综合性能，保证设备质量。无缝钢换热管采用牌号为1Cr19Ni9，即TP304H奥氏体型不锈钢化学成分（质量分数）/%：C=0.04~0.10、Si≤1.00、Mn≤2.00、P≤0.035、S≤0.030、Ni≤8.00~11.00、Cr=18.00~20.00，国标《GB 13296-2007锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管》上推荐此类不锈钢管的热处理温度为1010~1150℃，成品的力学性能：抗拉强度≥520 R_m/MPa（N/MM²）、规定非比例延伸强度≥205 R_p0.2/MPa（N/MM²）、断后伸长率≥35A/%，平均晶粒度4~7级。

现有的不锈钢换热管的生产工艺只能达到上述国标要求，难以满足高于国标的多晶硅行业的要求，尤其是其硬度值、硬度均匀性和综合力学性能不能满足要求。本发明人在长期的实验过程中发现，现有的工厂主要是在固溶处理环节处理不好，因此只能生产出满足国标的换热管，而无法达到多晶硅生产工艺的要求。固溶处理：将奥氏体不锈钢加热到一定温度，使碳化物相全部或基本溶解，碳固溶于奥氏体中，然后快速冷却至室温，使碳达到过饱和状态。使合金中各种相充分溶解，强化固溶体，并提高韧性及抗蚀性能，消除应力与软化，以便继续加工或成型。热处理温度的选择以及温度的控制对不锈钢管固溶处理后力学性能影响很大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中按国标制造的不锈钢换热管不能满足多晶硅行业的特殊需要的技术问题，提供一种双管板换热器专用不锈钢管的生产方法，所生产的不锈钢换热管力学性能提高，满足多晶硅行业的特殊要求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种双管板换热器专用不锈钢管的生产方法，具有如下步骤：将材质为1Cr19Ni9、规格为外径67mm、壁厚4.8mm、长度为2000-4000mm的无缝不锈钢荒管先后经管坯加工、热挤压制成母管、酸洗、修磨、冷轧成半成品、脱脂去油、第一次固溶处理、矫直、切管制成半成品、精整、酸洗、半成品检验、冷轧至成品、脱脂去油、第二次固溶处理、矫直、切管、精整、酸洗、成品检验；

其中，冷轧成半成品的规格为外径38mm、壁厚2.8mm、长度为4000-8000mm；

冷轧成成品的规格为外径25mm、壁厚2mm、长度为6000-12000mm；

第一次固溶处理不锈钢管数量为15-20支，第二次固溶处理不锈钢管数量为25-30支；

第二次固溶处理采用辊底式固溶炉，辊底式固溶炉的热处理温度为1070~1090℃，辊底式固溶炉的辊子转速为500±50转/分钟，热处理时间20~30分钟，热处理完成后进行急冷。

进一步的，所述的第二次固溶处理分成至少两个处理时间段，第一时间段的热处理温度为1070~1080℃，热处理时间10-15分钟；第二时间段的热处理温度为1080~1090℃，处理时间10-15分钟。

更进一步的，还具有第三时间段，其热处理温度为1070-1080℃，热处理时间5分钟。

进一步的，第一次固溶处理采用辊底式固溶炉，辊底式固溶炉的热处理温度为1070~1090℃，辊底式固溶炉的辊子转速为500±50转/分钟，热处理时间20-30分钟。

进一步的，所述的第一次固溶处理分成至少两段处理时间段，第一时间段的热处理温度为1070~1080℃，热处理时间10-15分钟；第二时间段的热处理温度为1080~1090℃，热处理时间10-15分钟。