浅谈离心铸管的开发与应用

浅谈离心铸管的开发与应用
摘要：随着我国经济的持续发展以及工业水平的不断提高，出现了越来越多的对特殊性能钢管的需求，热穿孔的方法无法应用在所有的材料上进行制管。

因此近几年来，有越来越多的厂家在进行各种特殊用途钢管的生产时开始使用离心铸造法。

随着在特殊钢管的制作中离心铸造法的广泛应用，其工艺技术也越来越高。

本文分析并探讨了离心铸管的技术参数以及工艺，并提出了一些建议，供大家参考。

关键词：离心铸管；离心铸管机；工艺
0.引言
随着在特殊钢管的制作中离心铸造法的广泛应用，出现了一批不同规格的小口径铸管，这些铸管的试制单位是冶金部钢铁研究总院。

这些不同规格的小口径铸管具有良好的生产工艺、力学性能、金相组织以及表面质量，相对于进口炉管水平而言，经过专家的检测确定其具有毫不逊色的质量。

这些主管在制氢转化炉以及乙烯裂解炉上得到了广泛的应用，而且已经实现批量的生产。

以制管工艺的难度为根据，我们可以发现，越小的离心铸管口径就具有越大的生产难度。

由于乙烯解炉管具有要求较高的使用性能，因此其具有更大的生产难度。

现在，越来越向小口径发展是乙烯解炉管的生产趋势。

1.工艺过程简介
WLZ系列离心铸管在生产铸管时一般是采用的涂料金属型离心铸造法，热平衡的实现是依靠喷水进行冷却的，从而确保金属铸型温度被控制在一定的范围以内。

离心铸管机在进行铸管的过程中一般是在正在旋转的管模中通过伸进管模的流槽将球化后的铁水浇筑到其中，同时在离心力的作用之下，铁水会在管模中布满并且不停地转动，在进行离心铸管机浇筑的同时还在不断下行，在这个过程中，还要对管模的外壁进行冷却喷水，最终促使铁水不断的凝固而形成球铁管。

需要要两种不同的条件的共同作用下才能促使铸管的形成：首先是离心铸管机的下行速度需要合适的匀速；其次是铁水要想将重力克服从而保证铁水层的厚薄一致，必须要在管模内接受适当的离心力。

齿条转动以及齿轮是离心机行走的方式，在对不同规格的管进行浇筑时需要先将下行速度改变。

通过电机来实现控制离心机管模的转数，一般是采用液压装置来完成管模的更换。

将水冷系统设置在机体内壁与管模之间，从而实现对铸管冷却的加速，将一个机械手安装在管模的承口端，以便于对砂芯进行放置或者卸下的操作[2]。

为了避免出现在热态下出现铸管变形的情况，在转运和拔出铸管的过程中，将旋转装置设置在抬管机以及拔管机上，从而保证铸管不停地旋转。

离心铸管机
管模的转数必须要保证在进入管模后的液态金属能够马上形成圆筒形，与此同时，还要保证出现良好的铸管内部组织，在对不同的转数进行确定时必须要以不同规格的铸管为依据。

2.工艺参数
2.1.转速
由于是由调速电机带动，因此铸型可以实现速度无级调整。

可以按照经验公式来进行铸型的适宜转速的计算[2]。

WLZ系列铸管机一般采用的做法是高转速成形、低转速浇筑，也是就是在铸型时运用较低的转速，铸型要想上升到设定的高速的前提是铁水流到适当的距离。

2.2.铸型的涂料以及温度
在150—250摄氏度之间是对铸型内表面工作温度的要求，不仅有利于蒸发掉涂料中的机械结合水，还有利于铸型内表面中涂料的粘贴[3]。

在0.5—1.5mm 之间是对涂层厚度的要求，以便于对铸型的保护。

2.3.浇筑的速度与温度
大于1350摄氏度是对浇筑温度的要求，一旦在合适温度中，浇筑过程可以由可编控制器对其自动控制。

如果温度比较低的话，必须要向手动控制进行转化，继电器的时间以及铸型低塑转向告诉的时间都由操作者来控制，然后再进行浇筑工作。

当出现温度太低的情况，由于铁水很难从一端流向另一端，就会出现废品。

大约7—12kg每秒是对其浇筑速度的要求。

3.离心铸管机的组成结构
由电控系统、液压系统、冷却系统、涂料系统、喷涂拉管装置、浇筑装置、传动系统以及主机等部分共同组成了离心铸管机[4]。

4.离心铸管机在应用时的注意事项
在车间上对离心铸管机进行布置时，必须要进行现有厂房利用的考虑，再加上其他的一些设备与离心铸管机的协调与配套。

例如，铸管机的生产率要与冲天炉的熔化率橡皮恶癖，以便于在进行铸管生产时不会受到出铁的干扰。

与此同时，必须要保证比较短的铁水运输路径。

比如在与冲天炉配合的铸管生产线上，在对铸管机进行布置时的轴线要以电动平车以及冲天炉为标准，对称分布在其两侧。

具有紧凑性的这种布置结构，要在位于两台机中间的电动平车上将铸管集中布置，这样做虽然不利于对各台铸机班产的统计，但却大大方便了后道工序的作业[5]。

5.结语
以铸铁管的发展趋势以及生产历史为根据，可以看出，我国在未来肯定会更广泛的应用到离心铸造法铸铁管技术。

我国已经将水冷金属型离心铸管机、树脂砂衬离心铸管机以及涂料金属型离心铸管机研制成功，在设备上有效的保证了我国离心铸管生产的推广。

再加上国产离心铸管机成功应用到排水管方面，在我国为生产铸铁管的离心铸造法方面具有榜样性的作用。

已经具有三十多年历史的国产离心铸造机生产铸铁管，经过长期的生产实践检验，不仅具有较轻的重量以及均匀的壁厚的特点，还取得了良好的实际生产的经济效益。

参考文献：
[1]王维东，王世圣，龙国文，程旭贤，路永明. ZG4Cr25Ni35WNb离心铸管高温持久性能的实验研究[[J]，山东机械，2010（12）.
[2]佟秀坤，王庆琛，谢云鹏，王勇金，华邦嵩，韩中进，杨荫林.56mm耐热钢离心铸管的开发与研究[J]，石油化工设备技术，2011（3）.
[3]彭远，彭镜鑫，张志怡，闫威武，胡光斐离心铸管用绝热-耐火涂料的研制[J]，甘肃工业大学学报，2010（12）.
[4]刘宗昌，王振国，朱文方，陈龙.大型离心球铁铸管的组织和性能，包头钢铁学院学报2012（9）.
[5]叶浩，杜建华，熊春燕，张逸帆，万钧.高合金离心铸管的相鉴定[J]，钢铁，2010（4）.。