RU2187562C2

RU2187562C2 - Method and apparatus for non-oxidizing treatment of elongate pipes

Info

Publication number: RU2187562C2
Application number: RU2000125342A
Authority: RU
Inventors: Г.Г. Потоскаев; А.Ф. Виноградов; А.Ф. Сухов; Е.В. Фролов; А.В. Иванов; В.Ф. Корюк; Г.А. Галков; А.А. Чиченков; В.В. Чубукин; А.В. Авраменко
Original assignee: Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод"
Priority date: 2000-10-09
Filing date: 2000-10-09
Publication date: 2002-08-20

Abstract

FIELD: metallurgy, nuclear engineering, heat engineering and engine manufacture. SUBSTANCE: method involves drawing pipes through process conveyance channel filled with inert gas and defined by intensified heating and cooling zones with several intermediate movable supports, wherein each pipe is sequentially directed at constant speed through slight heating zone, through zone for heating pipe to temperature exceeding recrystallization temperature, holding zone, cooling zone and additional cooling zone, with pipe temperature in slight heating zone and in additional cooling zone not exceeding 500-800 C and time of passage through holding zone being within 5-100 s. While passing through heating, holding and cooling zones, pipe is subjected to axially symmetric heating and cooling procedures, with these zones being positioned between supports. Pipe internal cavity is continuously purged with shielding gas at flow rate preventing air from flowing in while pipe conveyance speed being limited. Shielding gas flows through process channel in direction opposite to that of pipe and is discharged therefrom in front of heating zone. Prior to feeding pipe into process channel, plugs are located at pipe ends and removed upon completion of thermal treatment procedure. At additional cooling zone, outer surface of pipe is purged with traverse flow of cooled shielding gas at pressure exceeding atmospheric pressure, with following straightening of pipe. While passing through heating zone pipes are arranged in abutting relation one with respect to another. Apparatus has module designed for forced feeding of pipes to conveyance channel and equipped with sealing device and gate, rollers, heating and holding unit, refrigerator with water cooled casing, additional cooling refrigerator, discharging rollers, output sealing unit with gate, and module for forced discharge of pipes from channel. EFFECT: increased efficiency in thermal treatment of high-precision pipes manufactured from fireproof and corrosion resistant chromium-nickel steel and alloys. 11 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области термической обработки металлов, а именно к технологии термической обработки особоточных труб из жаропрочных и коррозионностойких, преимущественно хромоникелевых, сталей и сплавов. The invention relates to the field of heat treatment of metals, and in particular to the technology of heat treatment of high-precision pipes made of heat-resistant and corrosion-resistant, mainly chromium-nickel, steels and alloys.

Изобретение может быть использовано в металлургической промышленности и в области ядерной энергетики, в энергетическом машиностроении и двигателестроении. The invention can be used in the metallurgical industry and in the field of nuclear energy, in power engineering and engine building.

Известен способ термической обработки труб в проходных секционных печах [1] . Недостатком этого способа является неравномерность нагрева, высокий удельный расход тепла и защитного газа при безокислительной термообработке. A known method of heat treatment of pipes in continuous sectional furnaces [1]. The disadvantage of this method is the unevenness of heating, the high specific consumption of heat and protective gas during non-oxidative heat treatment.

Известен способ непрерывной безокислительной термообработки длиномерных особотонкостенных труб и устройство для его осуществления, наиболее близкие к предлагаемому [2] - прототип. A known method of continuous non-oxidative heat treatment of lengthy extra-thin-walled pipes and a device for its implementation, closest to the proposed [2] is a prototype.

Способ непрерывной безокислительной термообработки заключается в горизонтальной протяжке термообрабатываемой трубы через заполненный инертным газом (например, аргоном) транспортный (технологический) канал, образованный зонами скоростного нагрева и охлаждения и снабженный по длине несколькими промежуточными подвижными опорами. The method of continuous non-oxidative heat treatment consists in horizontal drawing of a heat-treatable pipe through a transport (technological) channel filled with inert gas (for example argon), formed by high-speed heating and cooling zones and equipped with several intermediate movable supports along the length.

Устройство для осуществления указанного способа содержит герметичный транспортный канал с вводами защитного газа и с входным и выходным узлами уплотнений. По ходу канала расположены зона нагрева, ограниченная изолирующей трубкой, выполненной из оптически прозрачного термостойкого материала. Зона нагрева снабжена термопарой, соединенной с системой регулирования и поддержания заданного температурного режима, и водоохлаждаемый холодильник с опорными роликами. A device for implementing this method comprises a sealed transport channel with shielding gas inlets and with inlet and outlet seal assemblies. Along the channel, there is a heating zone bounded by an insulating tube made of optically transparent heat-resistant material. The heating zone is equipped with a thermocouple connected to a system for regulating and maintaining a given temperature regime, and a water-cooled refrigerator with supporting rollers.

Способ реализуется следующим образом. Обрабатываемые трубы подаются в технологический канал, заполненный инертным газом, и движутся с постоянной скоростью, нагреваясь до необходимой температуры термообработки (~ 950-1100^oС в зависимости от марки стали или сплава) в зонах скоростного нагрева и охлаждаясь в полости холодильника. Нагрев осуществляется потоком сфокусированной лучистой энергии.The method is implemented as follows. The pipes to be processed are fed into a technological channel filled with inert gas and move at a constant speed, heating up to the required heat treatment temperature (~ 950-1100 ^o С depending on the grade of steel or alloy) in high-speed heating zones and cooling in the refrigerator cavity. Heating is carried out by a stream of focused radiant energy.

В случае обработки труб обычного сортамента или особоточных труб, а также некруглых труб этот способ имеет ряд существенных недостатков:
- способ нагрева (постоянным потоком сфокусированной лучистой энергии) обуславливает невозможность управления размерами зерна без изменения скорости нагрева и охлаждения. Изменение фокусировки в случае увеличения диаметра или изменения формы трубы приводит к неравномерности распределения температуры (и, как следствие, неравномерности распределения зерна) по поперечному сечению;
- центровка трубы и сужение транспортного канала в зоне высоких температур существенно (для особоточных труб) ухудшают качество наружной поверхности термообрабатываемых труб. При этом на трубах возможно нанесение различного рода рисок, царапин и потертостей.In the case of processing pipes of the usual assortment or extra-precision pipes, as well as non-circular pipes, this method has a number of significant disadvantages:
- the heating method (by a constant stream of focused radiant energy) makes it impossible to control grain sizes without changing the heating and cooling rates. A change in focus in the case of an increase in diameter or a change in the shape of the pipe leads to uneven distribution of temperature (and, as a consequence, uneven distribution of grain) over the cross section;
- pipe alignment and narrowing of the transport channel in the high temperature zone significantly (for high-precision pipes) impair the quality of the outer surface of the heat-treated pipes. At the same time, various types of scratches, scuffs and scuffs are possible on the pipes.

- обработка труб с нормальной и увеличенной толщиной стенки, происходящая при пониженной скорости протяжки, сопровождается подкислением внутренней поверхности вследствие попадания воздуха внутрь трубы после прекращения продувки (в период перекрытия трубой входа и выхода транспортного канала);
- скорость нагрева сфокусированным потоком лучистой энергии существенно зависит от оптических свойств материала изолирующей трубки технологического канала. В процессе нагрева на ее поверхности происходит осаждение продуктов газовыделения тепловой изоляции и нагревателей (с внешней стороны) и продуктов газовыделения обрабатываемой трубы (с внутренней стороны), что приводит к постепенному снижению интенсивности потока лучистой энергии и, как следствие, вынужденному уменьшению скорости протяжки с уменьшением производительности термообработки в целом.- processing of pipes with normal and increased wall thickness, which occurs at a reduced drawing speed, is accompanied by acidification of the inner surface due to air entering the pipe after stopping the purge (during the period when the pipe blocks the entrance and exit of the transport channel);
- the heating rate by a focused stream of radiant energy substantially depends on the optical properties of the material of the insulating tube of the process channel. In the process of heating on its surface, precipitation of gas evolution products of heat insulation and heaters (from the outside) and gas evolution of the processed pipe (from the inside) occurs, which leads to a gradual decrease in the intensity of the flux of radiant energy and, as a result, a forced decrease in the drawing speed with a decrease heat treatment performance in general.

Недостатком установки являются неустойчивость работы вследствие изменения оптических характеристик нагревательной системы (излучателей, отражателей, изолирующей трубки), большие потери тепла в нагревательном блоке (в водоохлаждаемых отражателях), невозможность обработки укороченных или искривленных труб, чрезмерная длина холодильника. The disadvantage of the installation is instability due to changes in the optical characteristics of the heating system (emitters, reflectors, insulating tubes), large heat losses in the heating block (in water-cooled reflectors), the inability to process shortened or bent pipes, and the excessive length of the refrigerator.

Настоящее техническое решение направлено на совершенствование технологии термической обработки длинномерных особоточных труб из жаропрочных и коррозионно-стойких сталей и сплавов для получения равномерной структуры и механических свойств в заданном узком диапазоне по всей длине обрабатываемой трубы при высоком качестве наружной поверхности, а также на создание новых конструкций для осуществления процесса термообработки, включающею как нагрев. так и охлаждение. This technical solution is aimed at improving the technology of heat treatment of long-length extra-high-precision pipes made of heat-resistant and corrosion-resistant steels and alloys to obtain a uniform structure and mechanical properties in a given narrow range along the entire length of the pipe being processed with high quality outer surface, as well as to create new designs for the implementation of the heat treatment process, including as heating. so is cooling.

Поставленная задача решается тем, что в способе безокислительной термообработки длинномерных труб из коррозионно-стойких и жаропрочных, преимущественно хромоникелевых, сталей и сплавов, труба последовательно проходит с постоянной скоростью через зону подогрева, зону нагрева до температуры выше температуры рекристаллизации, зону выдержки, зону охлаждения и зону доохлаждения, причем температура трубы в зонах подогрева и доохлаждения не превышает 500-800 ^oС, а продолжительность прохождения зоны выдержки составляет 5-100 с; в зонах нагрева, выдержки и охлаждения труба подвергается осесимметричному нагреву и охлаждению при расположении этих зон между опорами, и внутренняя полость входящей трубы постоянно продувается защитным газом со скоростью, исключающей затекание воздуха, что обеспечивается условием

где V_г - скорость газа на выходе из трубы;
d - внутренний диаметр трубы;
Δρ - разность плотностей защитного газа и воздуха на выходе из трубы;
ρ - плотность защитного газа на выходе из трубы,
а скорость движения трубы ограничивается условиями

где V - скорость трубы;
[1] - максимальный вылет конца трубы, нагретого с распределением температуры по закону термообработки, без пластической деформации:
τ - продолжительность термообработки между опорами;
с - удельная теплоемкость материала трубы;
m_пм - масса погонного метра трубы;
ΔT - температура нагрева трубы в установке:
N_г - мощность, уносимая газом из установки.The problem is solved in that in the method of non-oxidative heat treatment of long pipes made of corrosion-resistant and heat-resistant, mainly chromium-nickel, steels and alloys, the pipe sequentially passes at a constant speed through the heating zone, the heating zone to a temperature above the recrystallization temperature, the holding zone, the cooling zone and post-cooling zone, and the pipe temperature in the heating and post-cooling zones does not exceed 500-800 ^o C, and the duration of the passage of the holding zone is 5-100 s; in the heating, holding and cooling zones, the pipe is subjected to axisymmetric heating and cooling when these zones are located between the supports, and the internal cavity of the incoming pipe is constantly blown with protective gas at a speed that prevents air from flowing in, which is ensured by the condition

where V _g is the gas velocity at the outlet of the pipe;
d is the inner diameter of the pipe;
Δρ is the density difference of the protective gas and air at the outlet of the pipe;
ρ is the density of the protective gas at the outlet of the pipe,
and the speed of the pipe is limited by the conditions

where V is the speed of the pipe;
[1] - the maximum departure of the end of the pipe, heated with a temperature distribution according to the law of heat treatment, without plastic deformation:
τ is the duration of heat treatment between the supports;
C is the specific heat of the pipe material;
m _pm is the mass of a running meter of a pipe;
ΔT - heating temperature of the pipe in the installation:
N _g - power carried away by gas from the installation.

Получение наиболее оптимальных результатов безокислительной термообработки длинномерных труб достигается тем, что согласно изобретению:
- защитный газ движется в технологическом канале противоположно движению трубы и выводится из него перед зоной подогрева;
- перед подачей в технологический канал отверстия на концах труб уменьшаются путем установки с зазором пробок, извлекаемых после термообработки;
- в зоне доохлаждения наружная поверхность трубы обдувается поперечным потоком охлажденного защитного газа при давлении выше атмосферного;
- в зоне доохлаждения труба подвергается правке;
- трубы проходят зону нагрева встык друг за другом.Obtaining the most optimal results of non-oxidative heat treatment of long pipes is achieved by the fact that according to the invention:
- the protective gas moves in the technological channel opposite to the movement of the pipe and is removed from it in front of the heating zone;
- before feeding into the technological channel, the holes at the ends of the pipes are reduced by installing with a gap the plugs extracted after heat treatment;
- in the after-cooling zone, the outer surface of the pipe is blown by a transverse stream of cooled protective gas at a pressure above atmospheric;
- in the after-cooling zone, the pipe is edited;
- pipes pass the heating zone end to end one after another.

Для реализации способа согласно изобретению предлагается, что транспортный канал имеет длину больше длины термообрабатываемой трубы и включает транспортные ролики, установленные в начале и конце канала, оканчивающегося затворами, открывающимися при входе и закрывающимися при выходе трубы, а перед транспортным каналом и сразу после него установлены модули принудительной подачи трубы в транспортный канал и вывода из него; зона нагрева образована двумя блоками - блоком подогрева и блоком нагрева и выдержки, между которыми установлены опорные ролики в теплоизолированном корпусе; каждый блок состоит из последовательно расположенных осесимметричных нагревательных элементов, установленных коаксиально термостойкой газонепроницаемой трубке, являющейся частью транспортного канала, и теплоизоляции, охватывающей нагревательные элементы и расположенной в защитном кожухе коаксиально нагревательным элементам; концы газонепроницаемой трубки соединяются со смежными элементами транспортного канала через пневмозатворы. To implement the method according to the invention, it is proposed that the transport channel has a length greater than the length of the heat-treatable pipe and includes transport rollers installed at the beginning and end of the channel, ending with shutters that open at the entrance and close when the pipe exits, and modules are installed in front of the transport channel and immediately after it forced feed pipe into the transport channel and output from it; the heating zone is formed by two blocks - a heating block and a heating and holding block, between which support rollers are installed in a thermally insulated body; each block consists of axisymmetric heating elements arranged in series, installed coaxially with a heat-resistant gas-tight tube, which is part of the transport channel, and thermal insulation covering the heating elements and located in the protective casing coaxially with the heating elements; the ends of the gas tight tube are connected to adjacent elements of the transport channel through pneumatic locks.

Для получения оптимальной конструкции установки, реализующей способ безокислительной термообработки длинномерных труб, согласно изобретению предлагается:
- внутренний диаметр газонепроницаемой трубки составляет
d_гт>D_т+2•Δ•L_гт,
где d_гт - внутренний диаметр газонепроницаемой трубки:
D_т - наружный диаметр трубы:
Δ - кривизна трубы на погонный метр:
L_гт - длина газонепроницаемой трубки;
- смежные нагревательные элементы имеют общие токоподводы;
- термопары, соединенные с системой регулирования и поддержания заданного температурного режима, в каждом нагревательном блоке установлены в середине каждого нагревательного элемента на наружной поверхности:
- в холодильнике установлена секция, являющаяся частью автономного замкнутого контура циркуляции защитного газа, включающего вентилятор, теплообменники перед вентилятором и после него, щелевые сопла с расположенным между ними источником защитного газа, поддерживающим давление между соплами выше атмосферного.To obtain the optimal design of the installation that implements the method of non-oxidative heat treatment of long pipes, according to the invention it is proposed:
- the inner diameter of the gas tight tube is
d _gt > D _t + 2 • Δ • L _gt ,
where d _gt is the inner diameter of the gas tight tube:
D _t - the outer diameter of the pipe:
Δ - pipe curvature per meter:
L _gt is the length of the gas tight tube;
- adjacent heating elements have common current leads;
- thermocouples connected to a control system and maintain a given temperature, in each heating unit are installed in the middle of each heating element on the outer surface:
- a section is installed in the refrigerator, which is part of an autonomous closed circuit for shielding gas circulation, including a fan, heat exchangers in front of and after the fan, slotted nozzles with a protective gas source between them, which maintains the pressure between the nozzles above atmospheric pressure.

Реализация заявляемых технических решений позволяет проводить равномерную по длине и поперечному сечению безокислительную термообработку длинномерных труб с высоким качеством наружной поверхности. The implementation of the claimed technical solutions allows for uniform oxidation-free heat treatment of long pipes with a high quality outer surface that is uniform in length and cross section.

Это позволяет сделать вывод, что заявляемые технические решения связаны единым изобретательским замыслом. This allows us to conclude that the claimed technical solutions are connected by a single inventive concept.

Высокие потребительские качества особоточных труб достигаются при структуре, характеризующейся равномерным зерном заданного балла (крупное - для жаропрочности, мелкое - для высокой ударной вязкости) и минимальным выпадением упрочняющей фазы (карбидов и т.п.), которое наиболее интенсивно в диапазоне температур от 600-800 ^oС до температуры фазового равновесия, составляющей для большинства сплавов 950-1100^oС [3]. Применяемые в настоящее время способы термообработки труб не обеспечивают необходимых условий высококачественной термообработки коррозионно-стойких и жаропрочных сталей и сплавов.High consumer qualities of high-precision pipes are achieved with a structure characterized by a uniform grain of a given point (large - for heat resistance, small - for high impact strength) and minimal precipitation of the hardening phase (carbides, etc.), which is most intense in the temperature range from 600- 800 ^o C to the temperature of phase equilibrium, which for most alloys is 950-1100 ^o C [3]. Currently used methods of heat treatment of pipes do not provide the necessary conditions for high-quality heat treatment of corrosion-resistant and heat-resistant steels and alloys.

Полное использование возможностей современных марок сталей и сплавов требует новых подходов к процессу термообработки и конструкции термической установки. Full use of the capabilities of modern steel and alloy grades requires new approaches to the heat treatment process and the design of the thermal installation.

На фиг.1 изображена принципиальная схема установки. Figure 1 shows a schematic diagram of the installation.

На фиг.2 показан разрез замкнутого контура охлаждения. Figure 2 shows a section of a closed cooling circuit.

На фиг.3 показана конструкция нагревательного блока. Figure 3 shows the design of the heating unit.

На фиг.4 показана конструкция нагревателя. Figure 4 shows the design of the heater.

На фиг.5 показана конструкция пневматического уплотнения. 5 shows the design of a pneumatic seal.

На фиг. 6 представлена схема распределения температур по длине транспортного канала согласно предлагаемому способу. In FIG. 6 shows a temperature distribution along the length of the transport channel according to the proposed method.

Предлагаемый способ безокислительной термообработки длинномерных труб заключается в следующем. The proposed method of non-oxidative heat treatment of long pipes is as follows.

Обрабатываемые трубы подаются на технологическую линию, включающую следующие элементы устройства: модуль принудительной подачи в транспортный канал 1, герметичный транспортный канал, образованный входным узлом уплотнения 2 с затвором 3, вводными транспортными роликами 4, блоком подогрева 5, опорными центрирующими роликами 6 в теплоизолированном корпусе, блоком нагрева и выдержки 7, холодильником с водоохлаждаемым корпусом 8, холодильником доохлаждения, включающим опорные ролики 9 и водоохлаждаемые секции 10, выводными транспортными роликами 11, выходным узлом уплотнения 12 с затвором 13, модуль принудительного вывода из транспортного канала 14. The pipes to be processed are fed to a production line that includes the following device elements: a forced feed module into the transport channel 1, a sealed transport channel formed by the inlet seal assembly 2 with a shutter 3, inlet transport rollers 4, a heating unit 5, supporting centering rollers 6 in a heat-insulated case, a heating and holding unit 7, a refrigerator with a water-cooled housing 8, a post-cooling refrigerator including support rollers 9 and water-cooled sections 10, output transport roller 11 E, the output node 12 to the gate of the seal 13, force output unit 14 from the transport channel.

Холодильник доохлаждения включает также герметичные правильную машину 15 и контур принудительного охлаждения защитным газом 16, состоящий из узла поперечного обдува 17 с впускным и всасывающим щелевыми соплами, отверстиями для входа и выхода трубы и подвода газа, вентилятора 18, теплообменника 19 перед впускным соплом, теплообменника 20 после всасывающего сопла и компенсирующей емкости 21. The after-cooler also includes a sealed straightening machine 15 and a forced-gas cooling circuit 16, consisting of a transverse blower assembly 17 with inlet and suction slotted nozzles, openings for the inlet and outlet of the pipe and gas supply, fan 18, heat exchanger 19 in front of the inlet nozzle, heat exchanger 20 after the suction nozzle and the compensation tank 21.

Нагревательные блоки включают нагреватель 22, установленный коаксиально газонепроницаемой трубке 23 и окруженный теплоизоляцией 24, расположенной в защитном кожухе 25. Концы газонепроницаемой трубки размещаются в пневматических уплотнениях 26. Нагреватель состоит из нескольких последовательно расположенных нагревательных элементов, которые могут иметь различную длину и диаметр. К середине каждого нагревательного элемента подведена термопара 27, соединенная с системой регулирования и поддержания заданного температурного режима. The heating blocks include a heater 22 mounted coaxially to a gas tight tube 23 and surrounded by a heat insulation 24 located in a protective casing 25. The ends of the gas tight tube are housed in pneumatic seals 26. The heater consists of several heating elements arranged in series that can have different lengths and diameters. A thermocouple 27 is connected to the middle of each heating element, connected to a system for regulating and maintaining a given temperature regime.

Каждый нагревательный элемент 28 нагревателя навит из плоской ленты с зазором между витками. Концы витков отогнуты и соединены между смежными элементами токоподводами 29 таким образом, что все нагревательные элементы образуют один нагреватель в виде спирали, имеющей несколько выводов. Each heating element 28 of the heater is wound from a flat tape with a gap between the turns. The ends of the turns are bent and connected between adjacent elements of the current leads 29 in such a way that all the heating elements form one heater in the form of a spiral having several leads.

Пневматическое уплотнение включает корпус 30 с отверстием для подачи газа, в котором размещается конец изолирующей трубки 31, центрирующую распорную втулку 32 с отверстиями для прохода газа, уплотняющие прокладки 33 и прижимную втулку 34 с промежуточным кольцом 35. The pneumatic seal includes a housing 30 with a gas supply opening in which an end of the insulating tube 31 is placed, a centering spacer sleeve 32 with gas passage holes, gaskets 33 and a pressure sleeve 34 with an intermediate ring 35.

Поступившая на технологическую линию труба с помощью модуля 1 задается через уплотнение 2, затвор 3 которого открывается, в ролики 4, обеспечивающие движение с заданной согласно способу постоянной скоростью. Ролики 4 транспортируют трубу через блоки нагрева и холодильник до роликов 11. Затвор 3 закрывается после входа заднего конца трубы в уплотнение 2. Ролики 11 перехватывают трубу и обеспечивают продолжение движения с заданной скоростью через уплотнение 12, затвор 13 которого открывается перед подошедшей трубой. Вышедшая из роликов труба с помощью модуля 14 выдается из уплотнения, после чего затвор 13 закрывается. Обработанная труба убирается с технологической линии. The pipe arriving at the production line with the help of module 1 is set through the seal 2, the shutter 3 of which opens into the rollers 4, which ensure movement at a constant speed set according to the method. The rollers 4 transport the pipe through the heating units and the refrigerator to the rollers 11. The shutter 3 closes after the rear end of the pipe enters the seal 2. The rollers 11 intercept the pipe and continue driving at a given speed through the seal 12, the shutter 13 of which opens in front of the approached pipe. The pipe emerging from the rollers with the help of module 14 is discharged from the seal, after which the shutter 13 is closed. The processed pipe is removed from the production line.

Следующая труба поступает на технологическую линию после освобождения места на входе и задается в ролики 4 вслед предыдущей трубе. Закрытые в отсутствии труб затворы 3 и 13 предотвращают потери газа. The next pipe enters the production line after freeing up space at the entrance and is set in the rollers 4 after the previous pipe. Shutters 3 and 13 closed in the absence of pipes prevent gas loss.

Транспортные ролики 4 и 11 приводятся во вращение с постоянной скоростью. Для создания тянущего усилия ролики прижимаются к трубе. Повреждение поверхности грубы при этом исключается покрытием роликов легкодеформируемым фрикционным материалом, например резиной. The transport rollers 4 and 11 are driven in rotation at a constant speed. To create a pulling force, the rollers are pressed against the pipe. In this case, damage to the surface is rude excluded by coating the rollers with an easily deformable friction material, for example rubber.

В технологическом канале труба опирается на вращающиеся ролики 6 и 9, образующие калибры с небольшим зазором. Вращение роликов исключает перегрев, что позволяет изготавливать их из легкоплавких антифрикционных материалов. При обработке тонкостенных легковесных труб ролики могут быть приводным, вращающимися синхронно движению трубы. Опорные ролики одновременно центрируют искривленные трубы. In the technological channel, the pipe rests on rotating rollers 6 and 9, forming gauges with a small gap. The rotation of the rollers eliminates overheating, which allows them to be made from fusible anti-friction materials. When processing thin-walled lightweight pipes, the rollers can be driven, rotating synchronously with the movement of the pipe. The support rollers simultaneously center the curved pipes.

Перемещаясь по технологическому каналу на опорных роликах, труба проходит блок подогрева 5, затем центрируется в роликах 6 для фиксации положения при последующем движении через блок нагрева и выдержки 7 и холодильник 8. Теплоизоляция корпуса роликов 6 препятствует охлаждению трубы между блоками нагрева. После холодильника 8 труба проходит водоохлаждаемые секции 10, правильную машину 15 и узел поперечною обдува 17 холодильника до охлаждения. Moving along the technological channel on the support rollers, the pipe passes through the heating unit 5, then it is centered in the rollers 6 to fix the position during subsequent movement through the heating and holding unit 7 and the refrigerator 8. The heat insulation of the roller case 6 prevents the pipe from cooling between the heating units. After the refrigerator 8, the pipe passes through the water-cooled sections 10, the straightening machine 15 and the transverse blower assembly 17 of the refrigerator before cooling.

Блоки подогрева и нагрева имеют одинаковую конструкцию и представляют собой электрические печи сопротивления, нагрев в которых осуществляется за счет теплового излучения нагревателя, расположенною по всей длине печи. Выполненный осесимметрично охватывающим трубу нагреватель 22 обеспечивает равномерность теплового потока в любом поперечном сечении. The heating and heating blocks are of the same design and are electric resistance furnaces, the heating of which is carried out due to the heat radiation of the heater, located along the entire length of the furnace. The heater 22, which is axially symmetrically enclosing the pipe, ensures uniform heat flow in any cross section.

Конструкция нагревательных элементов 28 в виде спирали обеспечивает повышенное сопротивление по сравнению со сплошной трубой, что позволяет увеличить толщину, а следовательно, и продолжительность работы нагревателя. Наличие нескольких токоподводов 29 делает возможным зонный нагрев с независимым регулированием мощности каждой зоны. Общие для смежных нагревательных элементов токоподводы снижают тепловые потери и упрощают конструкцию нагревателя. The design of the heating elements 28 in the form of a spiral provides increased resistance compared to a continuous pipe, which allows to increase the thickness and, consequently, the duration of the heater. The presence of several current leads 29 makes it possible zone heating with independent power control of each zone. Current leads common to adjacent heating elements reduce heat loss and simplify heater design.

Через каждый нагревательный элемент нагревателя пропускается свой ток. Величины токов, а следовательно, и мощности зон нагрева регулируются с помощью термопар 27, установленных с наружной поверхности в середине каждого нагревательного элемента. Система регулирования и поддержания заданного температурного режима, обеспечивая постоянную температуру в местах измерений термопарами, обеспечивает в каждой зоне нагрев со своей постоянной мощностью. A current is passed through each heating element of the heater. The magnitude of the currents, and therefore the power of the heating zones are regulated using thermocouples 27 installed from the outer surface in the middle of each heating element. The system for regulating and maintaining a given temperature regime, providing a constant temperature at the measurement points with thermocouples, provides heating in each zone with its own constant power.

Внешнее расположение термопар позволяет корректировать положение спая относительно поверхности нагревателя для получения требуемой чувствительности (в зависимости от характеристик системы регулирования) и производить замену термопары без разборки блока. The external location of the thermocouples allows you to adjust the position of the junction relative to the surface of the heater to obtain the required sensitivity (depending on the characteristics of the control system) and to replace the thermocouple without disassembling the unit.

Размещение термопар в серединах зон позволяет наилучшим образом обеспечить термообработку концов труб. The placement of thermocouples in the middle of the zones allows for the best heat treatment of the pipe ends.

В предлагаемой конструкции каждая зона нагревателя работает в одном из трех режимов в зависимости от положения трубы: установившемся, неустановившемся и холостом. В установившемся режиме зона полностью заполнена трубой и включена на полную мощность. На холостом ходу без грубы зона потребляет минимальную мощность, расходующуюся только па компенсацию потерь. Режим, когда труба заходит или выходит из зоны, является неустановившимся. In the proposed design, each zone of the heater operates in one of three modes, depending on the position of the pipe: steady, unsteady and idle. In steady state, the zone is completely filled with a pipe and turned on at full power. At idle without rough, the zone consumes minimal power, which is spent only on loss compensation. The mode when the pipe enters or leaves the zone is unsteady.

Средняя мощность неустановившегося режима (за время прохождения зоны концом трубы с постоянной скоростью) для нагрева конца до той же температуры, что и остальной трубы, должна составлять среднее арифметическое полной мощности и мощности холостого хода. Установка термопары в середине зоны обеспечивает продолжительность включения зоны на полную мощность равной половине продолжительности неустановившегося режима. Средняя мощность нагрева в этом случае обеспечивает одинаковый нагрев середины и концов трубы. Перемещение термопары относительно середины зоны в сторону входа трубы приводит к перегреву входящего конца трубы и недогреву выходящего. Смещение термопары в сторону выхода трубы из зоны дает обратную картину. The average power of the transient mode (during the passage of the zone by the end of the pipe at a constant speed) for heating the end to the same temperature as the rest of the pipe should be the arithmetic average of the total power and idle power. Installing a thermocouple in the middle of the zone ensures the duration of turning on the zone at full power equal to half the duration of the transient mode. The average heating power in this case ensures the same heating of the middle and ends of the pipe. Moving the thermocouple relative to the middle of the zone toward the inlet of the pipe leads to overheating of the inlet end of the pipe and underheating of the outlet. The bias of the thermocouple towards the pipe exit from the zone gives the opposite picture.

Тепловая изоляция 24 вокруг нагревательных элементов уменьшает потери тепла и играет роль злектроизоляции. Минимальный размер и теплоемкость изоляции обеспечивается применением низкоплотной керамики и минеральных волокон, которые укладываются в защитный кожух 25. Толщина изоляции в средней части кожуха может быть уменьшена, что позволяет выровнять поле температур по длине печи, поскольку дополнительные радиальные потери тепла в середине блока уравновешивают торцевые потери. Thermal insulation 24 around the heating elements reduces heat loss and plays the role of electrical insulation. The minimum size and heat capacity of the insulation is ensured by the use of low-density ceramics and mineral fibers, which are placed in a protective casing 25. The insulation thickness in the middle part of the casing can be reduced, which makes it possible to align the temperature field along the length of the furnace, since additional radial heat losses in the middle of the block balance end losses .

Газонепроницаемая трубка 23, предпочтительно из лучепрозрачного электроизолирующего материала типа кварца, являясь частью герметичного технологического канала, отделяет атмосферу вокруг нагревателей от обрабатываемой трубы. Такое решение исключает попадание в защитную атмосферу продуктов газовыделения тепловой изоляции и нагревателей. A gas-tight tube 23, preferably of a translucent electrically insulating material such as quartz, as part of a sealed process channel, separates the atmosphere around the heaters from the tube being processed. This solution eliminates the ingress of thermal insulation gas products and heaters into the protective atmosphere.

Концы трубки размещаются в пневматических уплотнениях 26, продуваемых защитным газом. Корпус каждого уплотнения 30 центрирован относительно нагревателя, и конец трубки 31 устанавливается в нем, опираясь на центрирующую втулку 32. Уплотняющие прокладки 33 изготавливаются из металлической фольги и имеют внутренний диаметр, обеспечивающий установку на газоизолирующую трубку с натягом, и наружный диаметр, не допускающий выход края прокладки за край центрирующей втулки. Такие прокладки плотно надеваются на трубку с обеих сторон втулки 32, обеспечивая минимальный зазор для газа. Поскольку наружный размер прокладок меньше центрирующей втулки, они не коробятся при монтаже. После поджатия прижимной втулкой 34 через промежуточное кольцо 35 уплотнение характеризуется высоким сопротивлением прохождению газа. При продувке такого уплотнения в нем создается избыточное давление. Наличие отверстий во втулке 32 обеспечивает одинаковое давление во всей полости уплотнения. The ends of the tube are housed in pneumatic seals 26 flushed with shielding gas. The housing of each seal 30 is centered relative to the heater, and the end of the tube 31 is mounted therein, resting on the centering sleeve 32. The gaskets 33 are made of metal foil and have an inner diameter that allows tight fitting to the gas insulating tube and an outer diameter that does not allow the edge to exit gaskets over the edge of the centering sleeve. Such gaskets fit snugly on the tube on both sides of sleeve 32, providing minimal gas clearance. Since the outer size of the gaskets is smaller than the centering sleeve, they do not warp during installation. After pressing the clamping sleeve 34 through the intermediate ring 35, the seal is characterized by a high resistance to the passage of gas. When such a seal is purged, excess pressure is created in it. The presence of holes in the sleeve 32 provides the same pressure in the entire seal cavity.

Величина давления регулируется расходом газа и устанавливается на таком уровне, чтобы исключить перетекание внутрипечной атмосферы в технологический канал, возможное при изменении температуры замкнутых объемов конструкций блока в процессе прохождения трубы. Часть газа из уплотнения попадает в технологический канал, другая часть - в пространство нагревателя. При наличии канала, отводящего газ в атмосферу, пространство нагревателя постоянно продувается защитным газом, что препятствует окислению его материала. The pressure value is regulated by the gas flow rate and is set at such a level as to exclude the flow of the inside furnace atmosphere into the process channel, which is possible when the temperature of the closed volumes of the block structures during the passage of the pipe changes. Part of the gas from the seal enters the process channel, the other part into the space of the heater. In the presence of a channel that takes gas into the atmosphere, the space of the heater is constantly blown with protective gas, which prevents the oxidation of its material.

Внутренний диаметр трубки d_гт в предлагаемом устройстве выбирается с учетом исходной кривизны труб:
d_гт>D_т+2•Δ•L_гт,
где d_гт - внутренний диаметр газонепроницаемой трубки;
D_т - наружный диаметр грубы;
Δ - кривизна трубы;
L_гт - длина газонепроницаемой трубки.The inner diameter of the tube d _gt in the proposed device is selected taking into account the initial curvature of the pipes:
d _gt > D _t + 2 • Δ • L _gt ,
where d _gt is the inner diameter of the gas-tight tube;
D _t - the outer diameter of the rough;
Δ is the curvature of the pipe;
L _gt - the length of the gas tight tube.

Такой размер исключает соприкосновение трубки с обрабатываемой трубой, приводящее при высоких температурах нагрева к сильным повреждениям поверхности. This size eliminates the contact of the tube with the pipe being processed, leading to severe surface damage at high heating temperatures.

Последовательно проходя зону подогрева в блоке подогрева, зону нагрева и зону выдержки в блоке нагрева и выдержки, зону охлаждения и зону доохлаждения в холодильнике, любой поперечный элемент трубы подвергается термообработке (закалке), заключающейся в нагреве выше температуры рекристаллизации Т_р с последующим быстрым охлаждением. Зонная термообработка позволяет при небольшой мощности достичь высоких скоростей нагрева и охлаждения (~10^oС/с), ограничивающих выпадение нежелательной упрочняющей фазы,
Нагрев до температуры Т₂>T_р приводит к рекристаллизации и растворению упрочняющей фазы, а последующая выдержка при температуре Т₂ продолжительностью τ_выд увеличивает мелкие зерна, образующиеся при скоростном нагреве. Влияние длительности выдержки на размер зерна наблюдается при τ_выд>5 с. В случаях τ_выд>100 с микроструктура практически не отличается от микроструктуры, получаемой при медленном нагреве. Выдержка позволяет увеличить размер зерна, не снижая скорости нагрева, что очень важно для минимального выпадения упрочняющей фазы.Successively passing the heating zone in the heating block, the heating zone and the holding zone in the heating and holding block, the cooling zone and the after-cooling zone in the refrigerator, any transverse pipe element is subjected to heat treatment (quenching), which consists in heating above the recrystallization temperature T _p followed by rapid cooling. Zone heat treatment allows at low power to achieve high heating and cooling rates (~ 10 ^o C / s), limiting the appearance of an undesirable reinforcing phase,
Heating to a temperature T ₂ > T _p leads to recrystallization and dissolution of the hardening phase, and subsequent exposure at a temperature T _{2 of} duration τ _exp increases the fine grains formed during high-speed heating. The effect of the exposure time on the grain size is observed at τ _vy > 5 s. In cases _τdv > 100 s, the microstructure practically does not differ from the microstructure obtained by slow heating. Exposure allows you to increase the grain size without reducing the heating rate, which is very important for the minimum loss of the hardening phase.

Высокое качество термообработки обеспечивается следующим. Равномерность структуры в поперечном сечении достигается осесимметричным нагревом и охлаждением, для чего нагрев и охлаждение производятся между опорами за счет всестороннего теплового излучения. Постоянство режима термообработки по длине обеспечивается постоянной скоростью перемещения трубы V. Защитная атмосфера при этом предотвращает окисление, изменяющее степень черноты, а следовательно, и скорость радиационного нагрева трубы. High quality heat treatment is ensured by the following. The uniformity of the structure in the cross section is achieved by axisymmetric heating and cooling, for which heating and cooling are carried out between the supports due to comprehensive thermal radiation. The constancy of the heat treatment mode along the length is ensured by the constant speed of the pipe V. The protective atmosphere prevents oxidation, which changes the degree of blackness and, consequently, the rate of radiation heating of the pipe.

Низкая шероховатость наружной поверхности в защитной атмосфере обеспечивается температурой подогрева t₁ и температурой охлаждения Т₃ не более 500-800^oС. Такая температура исключает налипание материала трубы на опоры в зонах подогрева и доохлаждения, к которому склонны стали и сплавы при высоких температурах в безокислительной среде. Жаропрочные сплавы характеризуются температурой налипания до 800^oC, коррозионно-стойкие стали начинают налипать на опоры с 500^oС.The low roughness of the outer surface in a protective atmosphere is ensured by a heating temperature t ₁ and a cooling temperature T _{3 of} not more than 500-800 ^o С. environment. Heat-resistant alloys are characterized by a sticking temperature of up to 800 ^o C, corrosion-resistant steels begin to stick to the supports at 500 ^o C.

Защита от окисления внутренней поверхности достигается тем, что вошедшая в технологический канал труба продувается защитным газом со скоростью V_г, определяемой для газа с плотностью ρ, отличающейся от плотности окружающего воздуха на величину Δρ, выходящим из отверстия трубы диаметром d, соотношением

Такая величина обеспечивает динамический напор на выходе из трубы

превышающий перепад гидростатических давлений между воздухом и газом по высоте отверстия трубы ΔP_d = Δρgd, что исключает перемещение воздуха внутрь трубы. Поскольку длина канала больше длины трубы, продувка ведется все время, пока задний конец трубы находится на воздухе.Protection against oxidation of the inner surface is achieved by the fact that the pipe that entered the process channel is blown with protective gas at a speed V _g , which is determined for a gas with a density ρ different from the density of the surrounding air by Δρ coming out of the pipe opening with a diameter d, by the ratio

This value provides a dynamic pressure at the outlet of the pipe

exceeding the difference in hydrostatic pressure between air and gas along the height of the pipe opening ΔP _d = Δρgd, which excludes the movement of air inside the pipe. Since the length of the channel is greater than the length of the pipe, purging is carried out all the time while the rear end of the pipe is in the air.

Продувка реализуется путем постоянной подачи газа в технологический канал с массовым расходом Q = πd2ρV_г/4. В случае непрерывной обработки труб расход увеличивается, чтобы продувать выходящую трубу. Продувка не только обеспечивает защиту, но и уносит остаточные загрязнения, испаряющиеся в зоне высоких температур с внутренней поверхности.The purge is realized by constant gas supply to the technological channel with a mass flow rate Q = πd2ρV _g / 4. In the case of continuous pipe processing, the flow rate increases to purge the outlet pipe. Purge not only provides protection, but also carries away residual contaminants that evaporate in the high temperature zone from the inner surface.

Продолжительность термообработки между опорами τ (определяемая скоростью нагрева от Т₁ до Т₂, длительностью выдержки τ_выд и длительностью радиационного охлаждения от Т₂ до Т₃) и скорость трубы V однозначно задают расстояние между опорами 1 и длины остальных зон установки. Значение скорости V, с одной стороны, ограничивается пластической деформацией трубы под действием собственного веса. Любая труба характеризуется максимальным вылетом конца [1] , при котором не происходит пластического изгиба после нагрева с распределением температуры по длине пропорционально изменению температуры в процессе термообработки между опорами.The duration of heat treatment between the supports τ (determined at a heating rate of T ₁ to T _2, the duration of exposure and the duration τ _vyd radiative cooling from T ₂ to T ₃₎ and the tube speed V uniquely determine the distance between the supports 1 and the remaining length zone setting. The value of the velocity V, on the one hand, is limited by the plastic deformation of the pipe under the action of its own weight. Any pipe is characterized by a maximum extension of the end [1], at which there is no plastic bending after heating with a temperature distribution along the length in proportion to the temperature change during the heat treatment between the supports.

Условие

обеспечивает прохождение трубы через зоны нагрева, выдержки и охлаждения без дополнительного искривления. Для повышения производительности целесообразно задавать изменение температуры в процессе термообработки, позволяющее достичь наибольшего значения [1], например, задавать одинаковую продолжительность нагрева и охлаждения между опорами.Condition

allows the pipe to pass through the heating, holding and cooling zones without additional distortion. To increase productivity, it is advisable to set the temperature change during the heat treatment, which allows to achieve the highest value [1], for example, to set the same heating and cooling duration between the supports.

С другой стороны, значение скорости V ограничивается уменьшением мощности в зонах нагрева за счет продувки газом. Перемещаясь в нагретой трубе, газ подогревается и уносит часть тепла из установки. Потери тепла с газом зависят от положения трубы в установке и могут влиять на результаты термообработки (особенно заднего конца). Продувка начинает заметно влиять на структуру в случае, когда уносимая газом мощность N_г составляет более 1% от мощности нагрева N_наг, определяемой удельной теплоемкостью материала трубы с массой погонного метра трубы m_пм, температурой нагрева трубы в установке ΔТ= Т₂-Т_н и скоростью трубы V:
N_наг=сm_пмΔТV.On the other hand, the value of speed V is limited by a decrease in power in the heating zones due to gas purging. Moving in a heated pipe, the gas is heated and takes away part of the heat from the installation. Heat loss with gas depends on the position of the pipe in the installation and can affect the heat treatment results (especially the rear end). Purging begins to noticeably affect the structure when the gas-absorbed power N _g is more than 1% of the heating power N _Nag , determined by the specific heat of the pipe material with a linear meter of pipe weight m _pm , the heating temperature of the pipe in the installation ΔТ = T ₂ -T _n and pipe speed V:
N _Nag = cm _pm ΔТV.

Ограничение скорости трубы

обеспечивает равномерность термообработки по длине в условиях продувки.Pipe speed limit

provides uniform heat treatment along the length in the purge conditions.

Продувка технологического канала противоположно движению одновременно с продувкой трубы позволяет улучшить состояние наружной поверхности. В этом случае испаряющиеся с наружной поверхности загрязнения уносятся газом, не успевая осесть на термообработанном участке. Загрязненный газ выводится из канала перед блоком подогрева, отдавая тепло нагреваемой трубе. The purge of the technological channel is opposite to the movement simultaneously with the purge of the pipe allows to improve the condition of the outer surface. In this case, the contaminants that evaporate from the outer surface are carried away by gas, without having time to settle in the heat-treated area. Contaminated gas is discharged from the channel in front of the heating unit, giving off heat to the heated pipe.

Продувка технологического канала позволяет использовать защитный газ с восстановительной компонентой и осветлять подкисленные поверхности, поскольку продукты восстановительной реакции удаляются из высокотемпературной зоны, где могли бы реагировать повторно. Purging the process channel allows the use of a shielding gas with a reducing component and lightening acidified surfaces, since the products of the reducing reaction are removed from the high-temperature zone, where they could react again.

Технологические возможности процесса расширяют уменьшение отверстий на концах труб с помощью пробок, устанавливаемых в трубы с зазором. Пробки из жаропрочного материала вставляются перед подачей в технологический канал и извлекаются после термообработки. Размещенные внутри трубы пробки уменьшают проходное сечение газа, что обеспечивает необходимые значения скорости газа при меньшем расходе. Technological capabilities of the process expand the reduction of holes at the ends of the pipes with the help of plugs installed in the pipes with a gap. Plugs of heat-resistant material are inserted before being fed into the process channel and removed after heat treatment. The plugs placed inside the pipe reduce the gas cross-section, which provides the necessary gas velocity at a lower flow rate.

С целью сокращения времени охлаждения и соответственно длины зоны доохлаждения наружная поверхность трубы в этой зоне обдувается охлажденным защитным газом. Согласно предлагаемому способу дополнительное охлаждение производится в конце зоны доохлаждения, что обеспечивает при одинаковой отводимой мощности большее сокращение длительности охлаждения по сравнению с любым другим расположением участка принудительного конвективного охлаждения. In order to reduce the cooling time and, accordingly, the length of the after-cooling zone, the outer surface of the pipe in this zone is blown with a cooled protective gas. According to the proposed method, additional cooling is performed at the end of the after-cooling zone, which provides, with the same output power, a greater reduction in cooling duration compared to any other location of the forced convection cooling section.

Направление газа перпендикулярно трубе позволяет получить одинаковое давление на открытых концах труб в любом месте обдува. Повышенное давление защитного газа создает условия для продувки труб и установки. The direction of the gas perpendicular to the pipe allows you to get the same pressure at the open ends of the pipes anywhere blowing. The increased pressure of the shielding gas creates the conditions for purging the pipes and installation.

Принудительное конвективное охлаждение в предлагаемой установке реализуется путем циркуляции газа в герметичном контуре 16 через узел поперечного обдува 17, благодаря чему исключаются потери защитной атмосферы. Движение газа обеспечивает вентилятор 18, охлаждение - теплообменники 19 и 20. Компенсирующая емкость 21, в которой поддерживается давление выше атмосферного, компенсирует колебания давления в узле обдува при пуске вентилятора и в процессе охлаждения труб. Forced convective cooling in the proposed installation is implemented by circulating gas in an airtight circuit 16 through a transverse blower assembly 17, thereby eliminating the loss of a protective atmosphere. The gas 18 is provided by the fan 18, and cooling is provided by the heat exchangers 19 and 20. The compensating tank 21, in which the pressure is maintained above atmospheric pressure, compensates for the pressure fluctuations in the blower assembly when starting the fan and during the cooling of the pipes.

Скорость и характер (турбулентный и т.п.) движения газа устанавливаются щелевыми соплами узла обдува, геометрия которых выбирается в зависимости от размеров трубы и необходимой интенсивности охлаждения. Теплообменники 19 и 20 одновременно играют роль рассекателей. выравнивающих скорость газа по длине конвективного участка. The speed and nature (turbulent, etc.) of the gas movement are set by slotted nozzles of the blower assembly, the geometry of which is selected depending on the size of the pipe and the required cooling rate. Heat exchangers 19 and 20 simultaneously play the role of dividers. leveling the gas velocity along the length of the convection section.

В случае обработки искривленных труб в технологическом канале одновременно с термообработкой производится правка. Правка осуществляется на правильной машине 15 с продольной скоростью, равной скорости перемещения трубы через технологический канал. Размещение правильной машины в зоне доохлаждения не влияет на формирование структуры и в то же время позволяет реализовать процесс при повышенной температуре, что обеспечивает частичное снятие остаточных напряжений. In the case of processing curved pipes in the process channel, the dressing is performed simultaneously with the heat treatment. Editing is carried out on the correct machine 15 with a longitudinal speed equal to the speed of movement of the pipe through the process channel. Placing the right machine in the after-cooling zone does not affect the formation of the structure and at the same time allows you to implement the process at elevated temperatures, which provides partial relief of residual stresses.

Непрерывная обработка с прохождением труб друг за другом встык устраняет перегрев открытых концов, происходящий при радиационном нагреве в зоне нагрева вследствие дополнительного облучения внутренней поверхности. Continuous processing with the passage of pipes one after another end to end eliminates the overheating of the open ends that occurs during radiation heating in the heating zone due to additional irradiation of the inner surface.

В предлагаемом устройстве способ реализуется для труб, длина которых меньше протяженности холодильника, следующим образом. Модуль 1 задает каждую последующую трубу в упор предыдущей, находящейся еще в роликах 4, и поджимает ее до захвата этими роликами. Движение трубы после выхода из роликов 4 и до захвата роликами 11, происходящего после того, как труба выйдет из зоны выдержки, обеспечивается проталкиванием последующей трубой. Скорость роликов 11 устанавливается на несколько процентов больше, и после захвата скорость перемещения выходящей трубы увеличивается, что создает разрыв между трубами для продувки отверстия входящей трубы. In the proposed device, the method is implemented for pipes whose length is less than the length of the refrigerator, as follows. Module 1 sets each subsequent pipe against the previous one, which is still in the rollers 4, and compresses it until it is captured by these rollers. The movement of the pipe after exiting the rollers 4 and before the capture by the rollers 11, which occurs after the pipe leaves the holding zone, is provided by pushing by the subsequent pipe. The speed of the rollers 11 is set several percent more, and after capture, the speed of movement of the outlet pipe increases, which creates a gap between the pipes to purge the holes of the inlet pipe.

Источники информации
1. Я. Е. Осада, А.С. Зинченко, Ю.Г. Крупман и др. "Современные трубные цехи". М., Металлургия, 1977, с 179-184.Sources of information
1. Ya. E. Siege, A.S. Zinchenko, Yu.G. Krupman and others. "Modern pipe shops." M., Metallurgy, 1977, from 179-184.

2. Авторское свидетельство, Россия, 2126844, кл. С 21 D 9/08, F 27 В 9/06 В. 2. Copyright certificate, Russia, 2126844, cl. C 21 D 9/08, F 27 V 9/06 V.

3. "Металловедение и термическая обработка стали" Справ, изд. Т. 2. "Основы термической обработки" Под ред. М.Л. Бернштейна. М., Металлургия, 1983, с. 337-339. 3. "Metallurgy and heat treatment of steel" Ref., Ed. T. 2. "Fundamentals of heat treatment" Ed. M.L. Bernstein. M., Metallurgy, 1983, p. 337-339.

Claims

1. The method of non-oxidative heat treatment of long pipes made of corrosion-resistant and heat-resistant, mainly chromium-nickel, steels and alloys, including horizontal pulling through a transport channel filled with inert gas, formed by high-speed heating and cooling zones, with several intermediate movable supports, characterized in that the pipe is sequentially pulled at a constant speed through the heating zone, the heating zone to a temperature above the recrystallization temperature, the holding zone, the cooling zone and post-cooling zone, and the temperature of the pipe in the heating and post-cooling zones does not exceed 500-800 ^o C, and the duration of the passage of the holding zone is 5-100 s, while in the heating, holding and cooling zones, the pipe is subjected to axisymmetric heating and cooling when these zones are located between supports, and the inner cavity of the pipe is constantly purged with shielding gas at a speed that excludes air leakage, which is ensured by the condition

where V _g is the gas velocity at the outlet of the pipe;
d is the inner diameter of the coarse;
Δρ is the density difference of the protective gas and air at the outlet of the pipe;
ρ is the density of the protective gas at the outlet of the pipe,
and the speed of the pipe is limited by the conditions

where V is the speed of the pipe;
[1] - the maximum departure of the end of the pipe heated with a temperature distribution according to the law of heat treatment, without plastic deformation;
τ is the duration of heat treatment between the supports;
C is the specific heat of the pipe material;
m _pm is the mass of a running meter of a pipe;
ΔТ is the pipe heating temperature in the installation;
N _g - power carried away by gas from the installation.

2. The method according to claim 1, characterized in that the protective gas moves in the transport channel opposite to the movement of the pipe and is removed from it in front of the heating zone.

3. The method according to claim 1, characterized in that before feeding into the transport channel, the openings at the ends of the pipes are reduced by installing with a gap the plugs removed after heat treatment.

4. The method according to claim 1, characterized in that in the after-cooling zone the outer surface of the pipe is blown by a transverse stream of cooled protective gas at a pressure above atmospheric.

5. The method according to claim 1, characterized in that in the after-cooling zone the pipe is edited.

6. The method according to p. 1, characterized in that the pipes pass the heating zone end-to-end one after another.

7. A device for non-oxidative heat treatment of long pipes, containing a sealed transport channel with shielding gas inlets, with inlet and outlet seal assemblies, along which a heating zone with a thermocouple connected to a control system and maintain a given temperature regime, and a water-cooled refrigerator with support rollers characterized in that the transport channel has a length greater than the length of the heat-treated pipe and includes transport rollers installed at the beginning and end of the channel, ending which is equipped with gates that open at the entrance and close when the pipe exits, and in front of the transport channel and immediately after it, modules are installed forcing the pipe into the transport channel and out of it; the heating zone is formed by two blocks - a heating block and a heating and holding block, between which support rollers are installed in a thermally insulated casing, each block consists of axisymmetric heating elements arranged in series, installed by a coaxially heat-resistant gas-tight tube, which is part of the transport channel, and thermal insulation covering the heating elements and located in the protective casing coaxially to the heating elements, the ends of the gas-tight tube are connected to zhnymi elements of the transport channel through pnevmozatvory.

8. The device according to p. 7, characterized in that the inner diameter of the gas-tight tube is
d _gt > D _t + 2 • Δ • L _gt ,
where d _gt is the inner diameter of the gas-tight tube;
D _t - the outer diameter of the pipe;
Δ - pipe curvature per meter;
L _gt - the length of the gas tight tube.

9. The device according to claim 7, characterized in that the adjacent heating elements have common current leads.

10. The device according to claim 7, characterized in that the thermocouples connected to the control system and maintain a predetermined temperature regime in each heating unit are installed in the middle of each heating element on the outer surface.

11. The device according to claim 7, characterized in that the refrigerator has a section that is part of a self-contained closed circuit of the protective gas circulation, including the fan, heat exchangers in front of and after the fan, slotted nozzles with a protective gas source between them, supporting the pressure between the nozzles above atmospheric.