[发明专利]高压容器热处理设备

说明书

技术领域

本发明涉及热处理设备领域，尤其涉及一种高压容器热处理设备。

背景技术

高压容器属Ⅲ类压力容器，在使用上有移动式和固定式之分；在形状上有圆筒形、球形等。它是压力容器的重要组成部分，种类繁多，用途广泛。钢材是制造压力容器的主要用材料，特别是无缝钢管，以其钢之纯净、性能优良、尺寸精确、表面光洁、形状实用、成本低廉而成为各类圆筒形高压容器的主要用材。

目前国际上钢制高压容器已广泛用于石油化工、机械、冶金、能源、轻工、国防、环保、海洋、空间、生命等工业部门和科研领域，采用的钢种很广，有优质碳钢、锰钢、锰钒钢、铬钼钢、铬锰硅钢、铬镍钼钢、不锈钢、耐热钢等。我国自20世纪60年代开始大力发展各钢种高压容器以来，现已可按GB5099、GB17258、JB/T7038、GB18248等国内标准和美国DOT、ASME SA-372及德国DIN17200等国外标准提供的钢号生产各类高压容器，主要有优质碳钢、锰钢、锰钒钢、铬钼钢、铬锰硅钢等。与国外一样，铬钼钢已成为我国最重要的钢种。铬钼钢及其它合金钢高压容器一般经调质后使用，调质后其组织为回火索氏体。该类高压容器强韧性比锰钢高压容器高，特别是低温冲击韧性(-50℃，V型)、抗循环疲劳性能好，使用压力高，重量轻，重容比小，适于在寒冷地区、海洋、航天、深井及其它特殊环境下使用。

热处理是将金属材料放在一定的介质内加热、保温、冷却，通过改变材料表面或内部的金相组织和结构来控制其性能的一种金属热加工工艺，热处理在我国工业制造行业起着举足轻重的作用。毋庸置疑，热处理是高压容器制作过程中的核心环节，不仅关乎高压容器的质量，更关乎运输环节的安全。高压容器制作过程中需要重视热处理设备的质量控制，只有保证了热处理设备的质量控制，才可以有效保证高压容器的生产质量。

目前，在高压容器热处理领域广泛应用的都是台式电阻炉，这种传统的热处理设备存在以下缺陷：

一、用电阻炉加热理论上可获得70％～80％的电热效率，但因电是二次能源，电阻炉的综合热效率不超过20％，因此电阻炉加热综合热效率较低。

二、电能相对于煤气、天然气等能源成本较高。

三、电阻炉加热温度上升速度较慢。

四、电阻炉的炉门与门框之间存在间隙，会使炉内热气沿间隙外溢而冷空气流入，造成炉门附近温度明显偏低，很大程度上影响了高压容器的热处理质量，使其屈服强度、低温冲击韧性、抗循环疲劳性能等机械性能降低。

五、电阻炉的炉衬采用耐火砖，炉子总重量较大，且耐火砖砌筑和维修不方便；此外，炉子的热稳定性和绝缘性能差，加热后炉体外壳表面最高温度可达60℃以上，保温效果差。

六、电阻炉的炉底板直接盖在电阻丝上面，热量散发慢，电阻丝在密封的空间里容易达到或超过电阻丝熔点，致使电阻丝熔断，影响炉膛加热效果，降低炉膛的温度均匀度。

七、电阻炉对工件进行周期性的分批处理，手工操作，生产能力低，操作不便，劳动强度大，能耗高，精度低，高压容器热处理质量无法保证，且生产过程中升温慢、温度不均、工件易氧化、脱碳。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种加热速度快，加热成本较低的高压容器热处理设备。

为解决上述问题采用的技术方案是高压容器热处理设备包括炉壳、炉门、台车、火焰加热装置和电加热装置；炉壳长度方向一端和下方具有开口，炉壳上设置有排气口；炉门封闭炉壳长度方向一端的开口且能够打开；台车封闭炉壳下方的开口且能够沿炉壳长度方向移动，台车的上表面为高压容器放置面；炉壳、炉门和台车之间形成封闭的空间，该空间为炉腔；火焰加热装置和电加热装置均能够对炉腔进行加热。

进一步的是：台车包括台车上层、台车下层和翻转气缸；台车上层与台车下层通过转轴铰接，翻转气缸两端分别与台车上层和台车下层铰接，翻转气缸能够驱动台车上层绕转轴旋转。

进一步的是：高压容器热处理设备包括轨道，台车下层的底部连接有能够在轨道上滚动的滚轮，台车下层上安装有台车驱动装置，台车驱动装置通过台车链传动装置与滚轮连接。

进一步的是：台车两侧分别设置由台车密封装置，台车密封装置包括密封气缸、杠杆和密封垫；炉壳和台车上均由密封面；密封垫与炉壳和台车上的密封面贴合；杠杆中部与炉壳铰接，杠杆一端与密封垫连接，另一端与密封气缸铰接；密封气缸能够驱动杠杆旋转使杠杆压紧密封垫。