一種基于高碳高鉻鋼的耐磨管道制備系統技術方案

本發明專利技術提供一種基于高碳高鉻鋼的耐磨管道制備系統，所述耐磨管道制備設備包括鋼板切割機、鋼板彎管機、球化退火爐和管縫焊接設備，所述球化退火爐用于對高碳高鉻鋼板進行球化退火；所述鋼板切割機用于高碳高鉻鋼板沿垂直于其長度方向進行切割；所述鋼板彎管機用于對切割后獲得的目標鋼板進行卷板，以彎成環形；所述管縫焊接設備用于對完成環形的目標鋼板沿其焊縫進行焊接。本發明專利技術中在制備耐磨內管時，采用高碳高鉻鋼進行內管的分段制備，可以大大延長管道的使用壽命，使管道的性價比提高2倍以上；也容易實現大批量生產，質量穩定可靠，安全性能高。

A Wear Resistant Pipeline Fabrication System Based on High Carbon and Chromium Steel

【技術實現步驟摘要】
一種基于高碳高鉻鋼的耐磨管道制備系統
本專利技術涉及用于混凝土泵車的耐磨管道制備領域，特別是一種基于高碳高鉻鋼的耐磨管道制備系統。
技術介紹
隨著建筑行業的發展，混凝土的灌注不再采用原始的人工方法，而是通過大型的混凝土泵車進行灌注，采用大型混凝土泵車進行混凝土灌注效率高、速度快能夠大大縮短建筑工期。混凝土泵車中由于輸送的混凝土中含有砂石，并且混凝土的輸送都是在高壓條件下進行的，所以對混凝土泵送管道的耐磨性要求非常高。現有的普通混凝土耐磨泵送管道僅為5000-8000立方左右，幾乎每月都需要更換。有些生產廠商為了提高管道的使用壽命采取了增加耐磨管道壁厚的方式。然而，由于混凝土泵車在輸送過程中，需要將多級的管道支架伸展開來，延伸到需要進行混凝土灌注的目標區域，而目標區域通常不會在泵車車體上方，而往往位于混凝土泵車的車體斜上方方向，所以耐磨管道自身的重量通過混凝土泵車伸展支架傳導之后會形成強大的力矩，國內已經發生多起混凝土泵車在混凝土泵送過程中倒塌造成人員傷亡的案例。混凝土泵送管道為了增加耐磨性，其自身材料密度往往很高，每增加1mm的管壁厚度，其單位長度(1m)的自身重量就會大幅增加，在管道長度達到幾十米、上百米之后，其所產生的重量和力矩是不容小視的。因此，能夠提供高耐磨性、重量輕、管壁薄的耐磨管道一直是耐磨管道制備領域在孜孜以求卻又很難實現的目標，因為重量輕、管壁薄的耐磨管往往耐磨性差，而提高耐磨性必然會增加管壁重量。
技術實現思路
針對現有技術中存在的問題，本專利技術的目的是提供一種能夠制備高耐磨性、重量輕、管壁薄的耐磨直管的制備系統。專利技術原理申請人在對耐磨管道的不斷研發實驗過程中，發現高碳高鉻鋼(尤其是高碳高鉻軸承鋼)是具有高耐磨性的材料，因此嘗試將高碳高鉻鋼，比如軸承鋼引入到耐磨管道中。研發過程中，申請人注意到高碳高鉻鋼的材料硬度過高，脆性大，壁厚較薄的管道只能通過鑄造的方式鑄成管道，而鑄造高碳高鉻鋼管道的成本極高，舉例而言，鑄造而成的高鉻鑄鐵管道，以厚度為2.5mm為例，每米的成本大概在600元以上，這種成本的情況下根本無法實現量產以及市場的推廣。申請人在對高碳高鉻鋼直管進行實驗研究過程中了解到，本領域中對高碳高鉻鋼存在這樣的一個共識，就是高碳高鉻鋼“脆性大、焊接性能差”“不能軋制板材”。這并不是說本領域技術人員認為高碳高鉻鋼完全不可以焊接，而是目前現有的各大鋼廠的現有設備對高碳高鉻鋼在利用鋼坯進行軋制時，所能軋制的鋼板寬度有限，高碳高鉻鋼的軋板的寬度一般不能超過300mm，若需要軋壓出寬度超過300mm的高碳高鉻鋼鋼板，需要投入十幾億設備進行改造。不進行改造而強行軋壓出寬度超過300mm的高碳高鉻鋼鋼板，其會出現開裂、崩口等各種問題。而目前混凝土泵車的耐磨管道的直徑在110-130mm，而且耐磨管道的直徑是有統一標準的，管道過細則無法與泵車匹配。混凝土泵車的耐磨管道內徑要達到124mm，這樣如果采用鋼板彎管，板的寬度至少需要達到400mm，而以目前現有鋼廠的生產能力根本無法制備出400mm寬度的高碳高鉻鋼板。本申請中所提到的高碳高鉻鋼包括：碳含量高于0.8％，鉻含量高于1.3％的合金鋼；本申請中所提到的高碳高鉻鋼優選為高碳高鉻鋼為高碳高鉻軸承鋼如GCr15。因此，本申請的專利技術人另辟蹊徑，提出了本專利技術的耐磨管道制備系統，既可以在現有高碳高鉻鋼板的基礎上實現耐磨管道的制備，又不會增加成本，也不需要鑄造管道。具體而言，本專利技術提供一種基于高碳高鉻鋼的耐磨管道制備系統，其特征在于，所述耐磨管道制備設備包括鋼板切割機、鋼板彎管機、球化退火爐和管縫焊接設備，鋼板切割機、鋼板彎管機、球化退火爐和管縫焊接設備用于進行內層耐磨鋼管制備，所述球化退火爐用于對高碳高鉻鋼板進行球化退火；所述鋼板切割機用于高碳高鉻鋼板沿垂直于其長度方向進行切割；所述鋼板彎管機用于對切割后獲得的目標鋼板進行卷板，以彎成環形；所述管縫焊接設備用于對完成環形的目標鋼板沿其焊縫進行焊接。優選地，所述耐磨管道制備系統還包括外層鋼管制備設備，所述外層鋼管制備設備用于制備無縫鋼管，所述無縫鋼管的內徑與所述內層耐磨鋼管的外徑匹配。優選地，所述耐磨管道制備系統將所述耐磨管道制成雙層構造，其中內層管道由兩段或更多段耐磨短管順序相接而成。優選地，所述耐磨管道制備系統在將內層耐磨管道制備好之后，將多段內層耐磨管裝入所述外層保護管內。優選地，所述耐磨管道制備系統制備的耐磨管道還包括耐磨法蘭，耐磨法蘭安裝在外層保護管兩端，所述耐磨法蘭包括外層保護法蘭和內層耐磨套。優選地，所述外層保護管和所述內層耐磨管的管壁厚度之和小于等于5.5mm，優選小于等于4.5mm。優選地，所述外層保護管的管壁厚度為1.6-2.2mm，所述內層耐磨管的管壁厚度為2.4-3.5mm。優選地，所述高碳高鉻鋼包括含碳量高于0.8％并且鉻含量高于1.0％的高鉻鋼。另一方面，本專利技術提供一種利用權利要求1中所述的耐磨管道制備系統制備耐磨管道的方法，其特征在于，所述方法包括：步驟S1、制備外層保護管；步驟S2、制備內層耐磨管，其中，制備內層耐磨管的步驟S2包括：步驟S2.1、制備或獲取高碳高鉻鋼的鋼板；步驟S2.2、利用球化退火爐對所述高碳高鉻鋼的鋼板進行熱處理；步驟S2.3、對熱處理后的鋼板沿垂直于其長度方向進行裁切；步驟S2.4、對裁切后的鋼板以其長邊為管道的圓周，以其短邊為管道的長度，利用鋼板彎管機將其彎曲成管狀；步驟S2.5、利用管縫焊接設備將彎成管狀的鋼板的兩端焊接在一起，作為一段內層耐磨管，重復步驟S2.1-S2.5，制備多段內層耐磨管，步驟S3、將多段內層耐磨管安裝于所述外層保護管內。在另一種優選實現方式中，所述耐磨連接法蘭的內部設置有耐磨套。在另一種優選實現方式中，所述的保護外管可以為無縫鋼管。本專利技術的耐磨管道制備系統的重點在于內層耐磨管道的制備，外層采用無縫鋼管或焊接鋼管，外層鋼管由于采用普通的鋼材，制備可以采用本領域中的常用鋼管卷管設備直接卷管，這里不再詳述。內層管道制備時，首先利用鋼板切割設備對現有鋼板進行切割，由于現有的鋼板以目前鋼廠的設備難以制成寬度超過300mm的鋼板，在避免對鋼廠設備進行升級改造的情況下，申請人利用鋼板切割設備沿鋼板長度方向切割出管道圓周長度的鋼板，然后，利用鋼板彎管機以其長邊為管道的圓周，以其短邊為管道的長度，將鋼板彎曲成管狀。優選地，所述高碳高鉻鋼包括含碳量高于0.8的高碳鋼或者的高鉻鋼或者鉻含量高于1.3的合金鋼。優選地，在將多段內層耐磨管依次從所述外層保護管的一端壓入所述外層保護管內之前，對所述內層耐磨管進行預處理。優選地，所述預處理指的是在內層耐磨管外側刷一層水泥漿。在另一種優選實現方式中，所述耐磨管道制備系統在制備所述內層耐磨管時，制備兩種或三種不同的內管，包括左端部內管段、右端部內管段以及一個或多個中部內管段。中部內管段采用高碳高鉻鋼板通過本專利技術系統的切割機、退火爐、卷板機以及焊接設備卷板焊接制成，而左端部內管段和右端部內管段購買整體鑄造的高碳高鉻鋼管通過切割機切割成20-50mm的鋼管，順序相接多段用作端部內管。或者直接利用整體鑄造方式鑄造出長度在20-50mm范圍內的高碳高鉻鋼管，用作端部內管。對于中部內管段，其長度為150-350mm范圍本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種基于高碳高鉻鋼的耐磨管道制備系統，其特征在于，所述耐磨管道制備設備包括鋼板切割機、鋼板彎管機、球化退火爐和管縫焊接設備，所述耐磨管道包括兩層，外層保護管采用普通鋼管，鋼板切割機、鋼板彎管機、球化退火爐和管縫焊接設備用于進行內層耐磨鋼管制備，所述球化退火爐用于對高碳高鉻鋼板進行球化退火；所述鋼板切割機用于高碳高鉻鋼板沿垂直于其長度方向進行切割；所述鋼板彎管機用于對切割后獲得的目標鋼板進行卷板，以彎成環形；所述管縫焊接設備用于對彎成環形的目標鋼板沿其焊縫進行焊接形成一段內管，多段內管置于外層保護管內，構成耐磨管道。

【技術特征摘要】
1.一種基于高碳高鉻鋼的耐磨管道制備系統，其特征在于，所述耐磨管道制備設備包括鋼板切割機、鋼板彎管機、球化退火爐和管縫焊接設備，所述耐磨管道包括兩層，外層保護管采用普通鋼管，鋼板切割機、鋼板彎管機、球化退火爐和管縫焊接設備用于進行內層耐磨鋼管制備，所述球化退火爐用于對高碳高鉻鋼板進行球化退火；所述鋼板切割機用于高碳高鉻鋼板沿垂直于其長度方向進行切割；所述鋼板彎管機用于對切割后獲得的目標鋼板進行卷板，以彎成環形；所述管縫焊接設備用于對彎成環形的目標鋼板沿其焊縫進行焊接形成一段內管，多段內管置于外層保護管內，構成耐磨管道。2.根據權利要求1所述的基于高碳高鉻鋼的耐磨管道制備系統，其特征在于，所述耐磨管道制備系統還包括外層鋼管制備設備，所述外層鋼管制備設備用于制備無縫鋼管，所述無縫鋼管的內徑與所述內層耐磨鋼管的外徑匹配。3.根據權利要求1所述的基于高碳高鉻鋼的耐磨管道制備系統，其特征在于，所述耐磨管道制備系統將所述耐磨管道制成雙層構造，其中內層管道由兩段或更多段耐磨短管順序相接而成。4.根據權利要求1所述的基于高碳高鉻鋼的耐磨管道制備系統，其特征在于，所述耐磨管道制備系統在將內層耐磨管道制備好之后，將多段內層耐磨管裝入所述外層保護管內。5.根據權利要求1所述的基于高碳高鉻鋼的耐磨管道制備系統，其特征在于，所述鋼板彎管機包括第一轉動輥(201)、第二轉動輥(202)、驅動電機(203)、支架(204)以及底座(205)，所述第一轉動輥(201)、第二轉動輥(202)、驅動電機(...

【專利技術屬性】
技術研發人員：周朝輝，
申請(專利權)人：周朝輝，
類型：發明
國別省市：湖南,43