中頻感應(yīng)加熱鋼管及熱處理的發(fā)展概況

　　20世紀(jì)70年代，國外感應(yīng)加熱熱處理爐在鋼管尤其是石油鋼管的強化和調(diào)質(zhì)熱處理中得 到了應(yīng)用與發(fā)展。美國LONGSTAR隆斯塔鋼鐵公司、無限制管公司以及日本川崎鋼鐵公司都用中頻感應(yīng)熱處理爐，對石油套管進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。在法國和日本的許多工廠均采用中頻感應(yīng)加熱爐對焊管進(jìn)行熱處理。蘇聯(lián)采用感應(yīng)加熱對鋼管進(jìn)行熱處理也比較普遍，如塔干羅格冶金廠有一條石油套管和加厚鉆桿的中頻感應(yīng)加熱調(diào)質(zhì)熱處理線；伏爾加鋼管廠有一條口徑（φ1020mm）焊管整體調(diào)質(zhì)熱處理線，產(chǎn)品用作北極寒冷地區(qū)油、氣輸送管線。

　　近期，美國阿肯色州希克曼的泰迪瑞斯-?？寺O(shè)備公司已能供應(yīng)成套關(guān)于區(qū)域Ⅱ-奧氏體化生產(chǎn)線，美國石油協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)螺旋軸端即非螺旋軸管道。感應(yīng)加熱設(shè)備可以進(jìn)行淬火、回火、正火及應(yīng)力釋放操作，當(dāng)進(jìn)行淬火即回火操作時，管道被奧氏體化，在激冷環(huán)中水淬后，在感應(yīng)加熱的作用下，其溫度上升至約950-1000℃（1742-1832℃）。淬火后，管道被裝至一個燃?xì)饣鼗馉t（760-510℃）之后在室溫、無風(fēng)條件下冷卻。

　　采用變頻中頻感應(yīng)加熱石油專用管熱處理與以往用燃?xì)饧訜岷腿加图訜嵯啾扔幸韵聝?yōu)點：

　　1、 啟動快。燃?xì)鉅t和燃油爐由于爐襯耐火材料積蓄熱和輻射等因素，熱損失大，爐溫升溫速度慢；而采用中頻感應(yīng)加熱啟動快，即開即出產(chǎn)品。

　　2、 加熱速度快。由于感應(yīng)加熱運用電磁的感應(yīng)作用，在工件內(nèi)部產(chǎn)生渦旋電流加熱工件，屬于金屬內(nèi)部直接加熱，升溫速度很快，加熱時間僅2-3min，而燃?xì)?，燃油爐是靠爐內(nèi)溫度傳導(dǎo)、輻射從工件外表傳到工件內(nèi)部，所以升溫速度很慢，在爐內(nèi)加熱要一個多小時。

　　3、 溫度很容易控制。感應(yīng)加熱的熱處理自動線，采用雙色紅外測溫儀并反饋給中頻電源自動調(diào)節(jié)中頻電源功率，組成閉環(huán)溫控系統(tǒng)，并做到工件中 心和表面溫度的一致性和長度上溫度分布的一致性。

　　4、 加熱效率高。由于感應(yīng)加熱速度快，輻射散熱損失小，并可以隨時開機(jī)出產(chǎn)品和隨時關(guān)機(jī)，熱量損失很少，屬節(jié)能加熱，能耗少。

　　5、 質(zhì)量穩(wěn)定，變形小。感應(yīng)加熱是屬快速加熱，產(chǎn)品氧化層很少，表面質(zhì)量好。

　　根據(jù)現(xiàn)場實測，圓鋼在斜底燃?xì)鉅t內(nèi)加熱氧化皮損耗不小于2%，而采用感應(yīng)加熱氧化皮不到2%。

　　6、 質(zhì)量穩(wěn)定，變形小。感應(yīng)加熱是屬快速加熱，加熱時間短，使晶粒細(xì)化、小顆粒碳化物均勻分布在細(xì)晶粒索氏體中，這種組織有利于抗腐蝕。晶粒細(xì)化提高韌性。這種加熱方法能消除熱軋中夾雜物引起的帶狀組織使縱向橫向性能一致，變形很小，因此還為用戶節(jié)省矯直機(jī)。

　　7、 環(huán)保。感應(yīng)加熱無有害氣體排放，而燃?xì)饧訜嵊写罅康腃O2氣體排放，造成環(huán)境溫室效應(yīng)；另外，燃?xì)鉅t有大量輻射熱，操作工人勞動環(huán)境差，而感應(yīng)加熱大大改善了勞動環(huán)境，使環(huán)境安靜、清潔。

　　8、 設(shè)備占地面積小，投資節(jié)省且生產(chǎn)成本低。  通過上述分析，中頻感應(yīng)加熱是一種更經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、快速和優(yōu) 質(zhì)低成本的綠色加熱方法。  目前，鋼管感應(yīng)加熱時有兩種變頻電源：一種是晶閘管變頻電源（SCR）；另一種是晶體管模塊變頻電源（IGBT），他們各自特點不同。