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压力容器焊后热处理电加热炉

贵州石油化工机械厂焦济安

目前，世界上压力容器焊后热处理技术发展很快，尤其是压力容器焊后热处理设备，已成为提高产品质量，发展压力容器技术的一个十分重要的问题。

出于化工容器产品技术性能要求高，而这些要求与其零部件金属材料的各种性能和使用过程中尺寸及稳定性有着密切联系。这些性能的优劣除钢材化学成分外，主要决定于热处理工艺，而热处理工艺的实现，主要依靠热处理设备。目前在不少中小型锅炉压力容器制造厂，都没有整体热处理设备，有的厂对关键部位进行局部热处理或分段热处理。但局部热处理对温度很难控制，易造成新的应力的危险性和应力转移到其他部位的可能性；分段热处理易形成温度梯度过大，在重叠加热部分容易过热。两种方法都直接影响产品质量。

为了形成大型压力容器的制造中心，我

国建造了几台能对大型压力容器整体热处理的炉子，虽然克服了局部和分段热处理的缺点，但不少都存在一些难以解决的问题。

1.由于炉子大，热惯性也大，纯滞后现象严重，致使焊后热处理的几个重要参数(升温速度、处理温度、保温时间、冷却速度)都难以得到严格控制。

2.由于炉子大，炉温的均匀性不易得到保证，致使各个部位受到的热作用不均匀，热变形也不均匀，从而导致产生热应力。

3.由于炉子大，绝热、密封处理效果不好，使得能耗相当大。有的厂大电炉的电耗超出日常生产电耗的几倍，致使生产成本增加。

针对压力容器焊后热处理的特殊要求，根据GB150—89《钢制压力容器》标准及美国ASME标准中有关压力容器退火规定，我厂研制了RT—1400大型台车式压力容器退火炉。

1.结构及技术参数见图1和表1。

图1炉体结构图1.炉门

2.炉门提升机构3.电热元件

-153154.炉壳

-15315

5

100035.炉衬

1000

3

150006.双刀砂封棺7.后引线装置8.台车

15000

9.台车牵引机构

·37·

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表1主要技术参数

名称

单位

数据

备注

额定功率

kW

1396

额定电压

V

380

相数

P

3

频率

Hz

50

额定温度

℃

750

加热温度(调节点)

area

17

测温点22

工作区有效尺寸

m

15×3.4×3.8

长，宽、高

最大一次装载量

t

30

188m

升温速度

℃/h

150

炉温均匀性

℃

≤50°

升温期

炉温均匀性

℃

≤20°

保温期

外形尺寸

m

18×5.5×11.5

长、宽、高

电炉重量

t

72

2.效果

该炉自1989年10月投入生产，处理了各类压力容器上百件。经工业运行和有关部门测试，该炉成功地满足了压力容器焊后热处理的特殊要求，效果很理想。

(1)装炉量大，可容纳100m?的大型贮罐整体退火。

(2)工艺调整方便。采用单板微处理机按任一工艺曲线编程。升温速度可在0℃/h~600℃/h范围内任意设定。

(3)炉温均匀性好。图2是该炉的测温点，表2是在工作温度下的各点温度。按

图2

38·

表2测温各点温度表

测温点号

1

2

3

4

5

测得毫伏值mV

27.48

27.90

28.15

27.44

27.56

对应温度0

661

671

677

660

663

3m长的台车炉《JB4311.3—87》标准规定方法测试，该炉仅有一点温差为17℃,其余温差均≤15℃。优于国家规定标准(25℃)1,接近日本《JIS热处理标准生产》技术条件[2]。

(4)节能效果显著(表3)。经过两年的多炉使用，平均单耗在170～200kWh/t之间。

热处理电炉退火单耗我国一般为600~900kWh/t,日本为200～450kWh/t[3],西欧国家为300～450kWh/t[4]。

表3退火电耗

产品名称

重量t

退火时间h

电耗kWh

单位电耗kW·h/t

低温分离器

19.8

8.33

3500

176

重力式分离器5台滚轮架等

28,33

8.92

5100

180

(5)炉壳外表温度低。在室温17.8℃下实测表面温度为：炉门41.2℃;左侧37℃;右侧39℃;炉