钢管水雾冷却方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108315532A(43)申请公布日2018.07.24(21)申请号201810029776.4(22)申请日2018.01.12(71)申请人湖北新冶钢特种钢管有限公司地址435001湖北省黄石市黄石大道316号(72)发明人杨煌光袁进峰汤小秒任云峰段松(74)专利代理机构北京五洲洋和知识产权代理事务所(普通合伙)11387代理人刘春成荣红颖(51)Int.Cl.C21D1/18(2006.01)C21D1/667(2006.01)C21D9/08(2006.01)权利要求书1页说明书11页附图1页(54)发明名称钢管水雾冷却方法(57)摘要本发明提供一种钢管水雾冷却方法，钢管为高压锅炉管且钢管的壁厚在30mm以上包括以下步骤：1)高温缓冷区，将已经完全奥氏体化的钢管运出炉后，空冷至保温温度以下20-100℃之间，为后续快速冷却做组织准备；2)中温水雾快冷区，将钢管经过水雾快速冷却，通过水雾冷却装置使钢管的内表面和外表面同时冷却，使钢管的温度冷却到330-550℃，析出铁素体+珠光体+(贝氏体)，或者析出马氏体；3)低温冷却区，将钢管空冷到室温，再通过回火工序进行处理即可。本发明实现冷却速度有效控制，最终得到理想的性能和组织，高压锅炉管质量得到明显提高，取得显著的经济效益，具体是指钢管同一截面硬度差≤20HBW，全长屈服强度差小于30MPa，厚壁高压锅炉管一检合格率高达97.55％。CN108315532ACN108315532A权利要求书1/1页1.一种钢管水雾冷却方法，其特征在于，所述钢管为高压锅炉管，所述钢管水雾冷却方法包括以下步骤：高温缓冷步骤，将已经完全奥氏体化的钢管空冷至保温温度以下20-100℃之间且在Ar3以上；中温水雾快冷步骤，将经所述高温缓冷步骤的所述钢管进行水雾快速冷却处理，使所述钢管的内表面和外表面同时冷却，所述钢管经所述水雾快速冷却到330-550℃；低温冷却步骤，将经所述中温水雾快冷步骤的所述钢管空冷到室温。2.根据权利要求1所述的钢管水雾冷却方法，其特征在于，所述方法还包括回火步骤，对经所述低温冷却步骤的所述钢管进行回火处理。3.如权利要求1所述的钢管水雾冷却方法，其特征在于，所述高温缓冷步骤中，所述钢管的空冷时间为60-400s。4.如权利要求1所述的钢管水雾冷却方法，其特征在于，所述中温水雾快冷步骤中，所述水雾快速冷却处理的水雾流量为60-250m3/h。5.如权利要求1所述的钢管水雾冷却方法，其特征在于，在所述水雾快速冷却处理过程中，使所述钢管周向旋转的同时发生轴向移动；优选地，所述钢管设置在可旋转托辊上，通过设定所述可旋转托辊的倾斜角度和旋转速度，来控制所述钢管轴向位移，确保所述水雾冷却装置对所述钢管的冷却均匀。6.如权利要求1所述的钢管水雾冷却方法，其特征在于，所述钢管的壁厚在30mm以上，优选地，所述钢管的外径为190-533mm；所述钢管壁厚为30-130mm；更优选地，所述钢管的品种为以正火或正火+回火交货的钢管。7.如权利要求1所述的钢管水雾冷却方法，其特征在于，所述中温水雾快冷步骤中，所述冷却的时间为150-900s。8.如权利要求1所述的钢管水雾冷却方法，其特征在于，所述高温缓冷步骤中，空冷至保温温度以下50-100℃之间。9.如权利要求1或8所述的钢管水雾冷却方法，其特征在于，所述高温缓冷步骤中，所述保温温度是指对轧后钢管进行加热保温处理的温度，经所述加热保温处理后的钢管为完全奥氏体化的钢管；优选地，所述保温温度为900-1080℃。10.如权利要求4所述的钢管水雾冷却方法，其特征在于，所述中温水雾快冷步骤中，所述钢管经所述水雾快速冷却处理后钢管内外表面的温差不超过50℃。11.如权利要求1或4所述的钢管水雾冷却方法，其特征在于，所述中温水雾快冷步骤中，所述水雾快速冷却处理通过水雾冷却装置实现；优选地，所述水雾冷却装置包括：多个用于从外侧冷却所述钢管的高压水雾喷嘴和多个用于从内侧冷却所述钢管的常压水雾喷嘴；更优选地，在所述钢管处于所述水雾快速冷却处理的状态下，所述钢管的外部斜上方且沿着所述钢管的长度方向设置有多个高压水雾喷嘴，实现自所述钢管的外表面的冷却；所述钢管的内部沿着所述钢管的长度方向设置有常压水雾喷嘴，来实现自所述钢管内表面的冷却。2CN108315532A说明书1/11页钢管水雾冷却方法技术领域[0001]本发明涉及钢管冷却领域，具体涉及一种钢管水雾冷却的方法，特别适用于无缝钢管的冷却。背景技术[0002]高压锅炉管主要应用在锅炉过热器、主蒸汽管等高压环境中。由于锅炉管长期在高温、高压及潮湿等恶劣的工作环境中使用，这就要求炉管材料必须具有良好的耐高温强度、抗腐蚀性能以及良好的组织稳