[发明专利]用于管材退火的装置及使用方法

权利要求书

1.一种用于管材退火的装置的使用方法，所述用于管材退火的装置包括计算机、氮气加热炉组件、退火炉组件、固定导向组件和管材，其特征在于，

所述氮气加热炉组件，其包括氮气加热炉、电阻丝、氮气输送管、第一测温探头、气泵、自动流量控制阀、排气管道、排气泵、氮气收集室和输气管，所述氮气加热炉的内表面设有电阻丝，所述氮气输送管位于所述氮气加热炉顶部的一侧，所述第一测温探头位于所述氮气加热炉顶部的中心，所述输气管的第一端和所述氮气加热炉的一侧连接，所述输气管的第二端依次穿过所述气泵和所述自动流量控制阀与退火炉箱体的一侧连接，所述排气管道的第一端和所述退火炉组件的炉盖的一侧连接，所述排气管道的第二端和所述排气泵的第一端连接，所述排气泵的第二端和所述氮气收集室连接；

所述退火炉组件，其包括退火炉内胆、第二测温探头、电机箱、驱动电机、风扇、压力表、炉盖和退火炉箱体，所述退火炉内胆的外表面设有电阻丝，所述退火炉内胆和所述电阻丝分别位于所述退火炉箱体的内部，所述炉盖位于所述退火炉箱体的顶部，所述第二测温探头和所述压力表分别位于所述炉盖中心的两侧，所述电机箱位于所述炉盖的中心，并和所述炉盖中心的外表面固定连接，所述驱动电机位于所述电机箱的内部，所述驱动电机的输出端和所述风扇连接；

所述固定导向组件，其包括温度传感器、电机、输出轴、锥齿轮、支撑板、传动轴、卡盘、导流筒、固定框和装料架，所述导流筒、所述固定框和所述装料架分别位于所述退火炉内胆的内部，所述支撑板位于所述退火炉内胆内表面的底部，所述导流筒的底部和所述支撑板的第一端连接，所述固定框的第一端和所述导流筒的外表面固定连接，所述装料架的第一端位于所述固定框的第二端，所述管材位于所述装料架的内部，所述温度传感器对称分布在所述管材顶部的两侧，所述温度传感器的输出端和所述计算机连接，所述装料架的第二端穿过所述支撑板的第二端和所述卡盘的第一端连接，所述卡盘的第二端和所述传动轴的第一端连接，所述传动轴的第二端和所述锥齿轮的第一端连接，所述锥齿轮的第二端和所述输出轴的第一端连接，所述电机的输出端穿过所述退火炉箱体和所述输出轴的第二端连接；

该使用方法具体包括以下步骤：

S1、首先将管材固定在装料架上，同时在每个管材的顶部布置两个温度传感器，然后将装料架的一端和位于退火炉箱体内部的卡盘连接，最后通过氮气输送管往氮气加热炉中通入氮气；

S2、开启与装料架连接的电机、退火炉和氮气加热炉，退火炉和氮气加热炉同时对各自的内部加热，接着开启风扇，设定风扇的初始速度为V；

S3、对管材上的温度传感器进行标记：将加热炉箱体内部最上端管材的两个温度传感器温度分别记为T₁₁和T₁₂，以此类推，从最上端至最下端每个管材上的温度传感器温度依次记为T₂₁，T₂₂…T_n1，T_n2；

S4、根据温度传感器传到计算机的信息，实时调整风扇的速度：

S41、比较竖直方向上不同管材的纵向温度：

S411、若位于管材顶部两端温度传感器的温度差T_n1-T₁₁≤10℃，则保持风扇的初始速度V不变；

S412、若位于管材顶部两端温度传感器的温度差介于10℃＜T_n1-T₁₁＜30℃，则提高风扇的初始速度至1.2V；

S413、若位于管材顶部两端温度传感器的温度差T_n1-T₁₁≥30℃，则提高风扇的初始速度至1.5V，促进对流换热；

S42、比较水平方向上每个管材的横向温度：

S421、若T_n1-T_n2≤20℃，则将管材的T_n2点旋转到输气管第二端与退火炉箱体连接的位置处，开启自动流量控制阀，使氮气加热炉中的氮气以速度V₁喷向管材；

S422、若20℃＜T_n1-T_n2＜50℃，则将管材的T_n2点旋转到输气管第二端与退火炉箱体连接的位置处，调节自动流量控制阀，使氮气加热炉中的氮气以速度1.2-1.5V₁喷向管材；

S423、若T_n1-T_n2≥50℃，则将管材的T_n2点旋转到输气管第二端与退火炉箱体连接的位置处，调节自动流量控制阀，使氮气加热炉中的氮气以速度2V₁喷向管材；

S5、通过测温探头，检测退火炉和氮气加热炉的温度：

S51、通过第二测温探头检测退火炉中温度T₁是否达到管材退火温度T：若未达到管材退火温度T，则退火炉继续加热；若达到管材退火温度T，则退火炉停止加热；

S52、通过第一温度探头检测氮气加热炉中温度T₂是否达到管材退火温度T：若未达到管材退火温度T，则氮气加热炉继续加热；若达到管材退火温度T，则氮气加热炉停止加热；

S6、持续观察退火炉中各个管材的温度变化情况：

S61、若位于退火炉内的某个管材达到退火温度T，则使对应管材的气泵和自动流量控制阀停止工作；若位于退火炉内的某个管材未达到退火温度T，则重复步骤S4；

S62、待位于退火炉内的所有管材达到退火温度T后，停止向退火炉中通入氮气，关闭风扇；

S7、退火炉保温20-30分钟后，打开排气泵，将退火炉内的氮气抽取进入氮气收集室；

S8、打开退火炉的炉盖，依次取出装有管材的装料架，将管材放在室温下进行冷却。