專利名稱：一種離心鑄造鋼管的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及離心鑄造鋼管領(lǐng)域，尤其涉及一種長6000mm壁厚120mm以下的離心鑄 造鋼管的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
離心鑄造即是傳統(tǒng)又是一種現(xiàn)代化的鑄造法，其特點在于將熔融金屬液澆入旋轉(zhuǎn) 的鑄型中，在離心力的作用下成型、凝固而獲得的鑄件，具有應(yīng)用廣泛、廉價、高效，解決無 縫鋼管不能生產(chǎn)厚壁鋼管的問題，和其他鑄造工藝方法相比不用砂芯即可鑄出中空筒型及 不同直徑、壁厚和長度的鑄鋼管，具有生產(chǎn)效率高、成本低的優(yōu)點。離心鑄造鋼管廣泛應(yīng)用 于各種設(shè)備制造，降低設(shè)備成本，如冶金行業(yè)的出鋼機(jī)、推鋼機(jī)、裝鋼機(jī)等傳動系統(tǒng)的輥道。
目前生產(chǎn)離心鑄造鋼管一般使用水基石英粉涂料做隔熱層，鋼管的長度最長只能 達(dá)到4300mm，鋼管壁厚也只有100mm以下，如需更長的鋼管只能把兩段鋼管焊接起來，不能 滿足社會生產(chǎn)的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種離心鑄造鋼管的生產(chǎn)方法，解決生產(chǎn)長6000mm壁厚
120mm以下的離心鑄造鋼管的難題。 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是 —種離心鑄造鋼管的生產(chǎn)方法，包括管模預(yù)熱、掛隔熱涂料、離心澆注、冷卻、脫
模、熱處理、機(jī)械加工，其特征在于，采用樹脂覆膜砂作為隔熱涂料并修正了離心澆注的鑄
型轉(zhuǎn)速，其操作步驟如下 1)將管模預(yù)熱至200 400°C ; 2)掛隔熱涂料，用傾倒法把樹脂覆膜砂沿轉(zhuǎn)動的管模軸線倒入，將樹脂覆膜砂均 勻地掛在管模工作表面上2 5mm。
。55200門 、 3)離心條件下澆注熔融金屬液，管模轉(zhuǎn)速"="~7^(1 + ^> ，澆注時間0. 5 3分
扭
鐘； 式中n-管模轉(zhuǎn)速，(轉(zhuǎn)/min) ;R-鑄造鋼管內(nèi)徑，(m); Y _鑄件合金重度，(N/m3) ; |3 _調(diào)整系數(shù)；X-修正系數(shù)； 4)管模噴水冷卻到150 200°C，冷卻水流量10 20m3/h ;
5)脫模后進(jìn)行熱處理和機(jī)械加工。
所述的修正系數(shù)x = 5 25%。所述的澆注金屬為20#、35#、45#、27SiMn、16Mn、15CrMo、35CrMo、12CrM0v等。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明可生產(chǎn)20#、35#、45#、27SiMn、 16Mn、15CrMo、35CrMo、12CrM0v等多種鋼種的離心鑄造鋼管，鋼管長達(dá)到6000mm、壁厚 100 120mm，產(chǎn)品晶密度、致密度、純凈度均優(yōu)于其他鑄造工藝，機(jī)械性能完全達(dá)到軋制的無縫鋼管性能，可部分代替大型無縫鋼管，填補(bǔ)了國內(nèi)厚壁離心鑄造鋼管生產(chǎn)的空白。
具體實施例方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明
實施例1 —種離心鑄造鋼管的生產(chǎn)方法，包括管模預(yù)熱、掛隔熱涂料、離心澆注、冷卻、脫 模、熱處理、機(jī)械加工，以20#鋼鋼管內(nèi)徑250咖、壁厚110mm、長度6000mm鋼管為例，其具體 操作步驟及工藝參數(shù)如下
1)將管模預(yù)熱至220士20。C ; 2)掛隔熱涂料，用傾倒法把樹脂覆膜砂沿轉(zhuǎn)動的管模軸線倒入，將樹脂覆膜砂均 勻地掛在管模工作表面上3mm。 3)離心條件下澆注熔融金屬液，管模轉(zhuǎn)速1238± 10轉(zhuǎn)/min，澆注溫度 1600士20。C，澆注時間3分鐘; 4)管模噴水冷卻到150±50°C ，冷卻水流量20m3/h ; 5)脫模后進(jìn)行熱處理和機(jī)械加工，熱處理工藝參數(shù)為先以升溫速度《50°C /小時 從室溫升至850士2(TC，保溫10 15小時，然后以《50°C /小時的降溫速度從850°C降至室溫。 實施例2 —種離心鑄造鋼管的生產(chǎn)方法，包括管模預(yù)熱、掛隔熱涂料、離心澆注、冷卻、脫 模、熱處理、機(jī)械加工，以35ft鋼鋼管內(nèi)徑288mm、壁厚110mm、長度6000mm鋼管為例，其具體 操作步驟及工藝參數(shù)如下
1)將管模預(yù)熱至220士20。C ; 2)掛隔熱涂料，用傾倒法把樹脂覆膜砂沿轉(zhuǎn)動的管模軸線倒入，將樹脂覆膜砂均 勻地掛在管模工作表面上3mm。 3)離心條件下澆注熔融金屬液，管模轉(zhuǎn)速1480± 10轉(zhuǎn)/min，澆注溫度 1650士20。C，澆注時間1分鐘; 4)管模噴水冷卻到150±50°C ，冷卻水流量20m3/h ; 5)脫模后進(jìn)行熱處理和機(jī)械加工，熱處理工藝參數(shù)為先以升溫速度《50°C /小時 從室溫升至850士2(TC，保溫10 15小時，然后以《50°C /小時的降溫速度從850°C降至室溫。 實施例3 —種離心鑄造鋼管的生產(chǎn)方法，包括管模預(yù)熱、掛隔熱涂料、離心澆注、冷卻、脫 模、熱處理、機(jī)械加工，以生產(chǎn)45ft鋼、鋼管內(nèi)徑440mm、壁厚120mm、長度6000mm鋼管為例， 其具體操作步驟及工藝參數(shù)如下
1)將管模預(yù)熱至220士20。C ; 2)掛隔熱涂料，用傾倒法把樹脂覆膜砂沿轉(zhuǎn)動的管模軸線倒入，將樹脂覆膜砂均 勻地掛在管模工作表面上5mm。 3)離心條件下澆注熔融金屬液，管模轉(zhuǎn)速1300± 10轉(zhuǎn)/min，澆注溫度 1700士20。C，澆注時間3分鐘;
4)管模噴水冷卻到150±50°C ，冷卻水流量20m3/h ; 5)脫模后進(jìn)行熱處理和機(jī)械加工，熱處理工藝參數(shù)為先以升溫速度《50°C /小時 從室溫升至850士2(TC，保溫10 15小時，然后以《50°C /小時的降溫速度從850°C降至室溫。 實施例4 —種離心鑄造鋼管的生產(chǎn)方法，包括管模預(yù)熱、掛隔熱涂料、離心澆注、冷卻、脫 模、熱處理、機(jī)械加工，以27SiMn鋼鋼管內(nèi)徑206mm、壁厚110mm、長度6000mm鋼管為例，其 具體操作步驟及工藝參數(shù)如下
1)將管模預(yù)熱至220±20°C ; 2)掛隔熱涂料，用傾倒法把樹脂覆膜砂沿轉(zhuǎn)動的管模軸線倒入，將樹脂覆膜砂均 勻地掛在管模工作表面上4mm。 3)離心條件下澆注熔融金屬液，管模轉(zhuǎn)速1253± 10轉(zhuǎn)/min，澆注溫度 1700士20。C，澆注時間2分鐘; 4)管模噴水冷卻到150±50°C ，冷卻水流量20m3/h ; 5)脫模后進(jìn)行熱處理和機(jī)械加工，熱處理工藝參數(shù)為先以升溫速度《50°C /小時 從室溫升至850士2(TC，保溫10 15小時，然后以《50°C /小時的降溫速度從850°C降至室溫。 實施例5 —種離心鑄造鋼管的生產(chǎn)方法，包括管模預(yù)熱、掛隔熱涂料、離心澆注、冷卻、脫 模、熱處理、機(jī)械加工，以16Mn鋼鋼管內(nèi)徑180mm、壁厚120mm、長度6000mm鋼管為例，其具 體操作步驟及工藝參數(shù)如下
1)將管模預(yù)熱至220士20。C ; 2)掛隔熱涂料，用傾倒法把樹脂覆膜砂沿轉(zhuǎn)動的管模軸線倒入，將樹脂覆膜砂均 勻地掛在管模工作表面上4mm。 3)離心條件下澆注熔融金屬液，管模轉(zhuǎn)速915士10轉(zhuǎn)/min，澆注溫度1700士2(TC， 澆注時間2分鐘； 4)管模噴水冷卻到150±50°C ，冷卻水流量20mVh ; 5)脫模后進(jìn)行熱處理和機(jī)械加工，熱處理工藝參數(shù)為先以升溫速度《50°C /小時 從室溫升至850士2(TC，保溫10 15小時，然后以《50°C /小時的降溫速度從850°C降至室溫。 實施例6 —種離心鑄造鋼管的生產(chǎn)方法，包括管模預(yù)熱、掛隔熱涂料、離心澆注、冷卻、脫 模、熱處理、機(jī)械加工，以15CrMo鋼鋼管內(nèi)徑310mm、壁厚115mm、長度6000mm鋼管為例，其 具體操作步驟及工藝參數(shù)如下
1)將管模預(yù)熱至220士20。C ; 2)掛隔熱涂料，用傾倒法把樹脂覆膜砂沿轉(zhuǎn)動的管模軸線倒入，將樹脂覆膜砂均 勻地掛在管模工作表面上5mm。 3)離心條件下澆注熔融金屬液，管模轉(zhuǎn)速1166± 10轉(zhuǎn)/min，澆注溫度 1750士20。C，澆注時間2分鐘;
5
4)管模噴水冷卻到150±50°C ，冷卻水流量20m3/h ; 5)脫模后進(jìn)行熱處理和機(jī)械加工，熱處理工藝參數(shù)為先以升溫速度《50°C /小時 從室溫升至950士20。C，保溫10 15小時，然后以《50°C /小時的降溫速度從950°C降至室溫。 實施例7 —種離心鑄造鋼管的生產(chǎn)方法，包括管模預(yù)熱、掛隔熱涂料、離心澆注、冷卻、脫 模、熱處理、機(jī)械加工，以35CrMo鋼鋼管內(nèi)徑260mm、壁厚110mm、長度6000mm鋼管為例，其 具體操作步驟及工藝參數(shù)如下
1)將管模預(yù)熱至220±20°C ; 2)掛隔熱涂料，用傾倒法把樹脂覆膜砂沿轉(zhuǎn)動的管模軸線倒入，將樹脂覆膜砂均 勻地掛在管模工作表面上5mm。 3)離心條件下澆注熔融金屬液，管模轉(zhuǎn)速1225± 10轉(zhuǎn)/min，澆注溫度 1750士20。C，澆注時間2分鐘; 4)管模噴水冷卻到150±50°C ，冷卻水流量20m3/h ; 5)脫模后進(jìn)行熱處理和機(jī)械加工，熱處理工藝參數(shù)為先以升溫速度《50°C /小時 從室溫升至950士20。C，保溫10 15小時，然后以《50°C /小時的降溫速度從950°C降至室溫。 實施例8 —種離心鑄造鋼管的生產(chǎn)方法，包括管模預(yù)熱、掛隔熱涂料、離心澆注、冷卻、脫 模、熱處理、機(jī)械加工，以12CrM0v鋼鋼管內(nèi)徑435mm、壁厚110mm、長度6000mm鋼管為例，其 具體操作步驟及工藝參數(shù)如下
1)將管模預(yù)熱至220士20。C ; 2)掛隔熱涂料，用傾倒法把樹脂覆膜砂沿轉(zhuǎn)動的管模軸線倒入，將樹脂覆膜砂均 勻地掛在管模工作表面上5mm。 3)離心條件下澆注熔融金屬液，管模轉(zhuǎn)速1333± 10轉(zhuǎn)/min，澆注溫度 1750士20。C，澆注時間1. 5分鐘; 4)管模噴水冷卻到150±50°C ，冷卻水流量20m3/h ; 5)脫模后進(jìn)行熱處理和機(jī)械加工，熱處理工藝參數(shù)為先以升溫速度《50°C /小時 從室溫升至950士20。C，保溫10 15小時，然后以《50°C /小時的降溫速度從950°C降至室溫。 上述實施例中采用的樹脂腹膜砂是沈陽金安鑄造材料廠生產(chǎn)的50目樹脂腹膜 砂，其澆注時透氣性好，鋼管表面不粗糙，易于脫模。 本發(fā)明研制成功后，實現(xiàn)生產(chǎn)能力在原年產(chǎn)3000噸的基礎(chǔ)上增加到5000-10000 噸，按7000噸計算，按平均售價7143元/噸計算，預(yù)計年銷售收入5000萬元，成本3250萬 元，人工工資及管理費(fèi)用400萬元，年利潤1350萬元，年繳稅費(fèi)150萬元?？砂仓蒙鐣e散 人員15-20人。
權(quán)利要求
一種離心鑄造鋼管的生產(chǎn)方法，包括管模預(yù)熱、掛隔熱涂料、離心澆注、冷卻、脫模、熱處理、機(jī)械加工，其特征在于，采用樹脂覆膜砂作為隔熱涂料并修正了離心澆注的鑄型轉(zhuǎn)速，其操作步驟如下1)將管模預(yù)熱至200～400℃；2)掛隔熱涂料，用傾倒法把樹脂覆膜砂沿轉(zhuǎn)動的管模軸線倒入，將樹脂覆膜砂均勻地掛在管模工作表面上2～5mm。3)離心條件下澆注熔融金屬液，管模轉(zhuǎn)速 <mrow><mi>n</mi><mo>=</mo><mi>&beta;</mi><mfrac> <mn>55200</mn> <msqrt><mi>&gamma;R</mi> </msqrt></mfrac><mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>+</mo> <mi>x</mi> <mo>)</mo></mrow><mo>,</mo> </mrow>澆注時間0.5～3分鐘；式中n-管模轉(zhuǎn)速，(轉(zhuǎn)/min)；R-鑄造鋼管內(nèi)徑，(m)；γ-鑄件合金重度，(N/m3)；β-調(diào)整系數(shù)；x-修正系數(shù)；4)管模噴水冷卻到150～200℃，冷卻水流量10～20m3/h；5)脫模后進(jìn)行熱處理和機(jī)械加工。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種離心鑄造鋼管的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述的修正系 數(shù)x = 5 25%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種離心鑄造鋼管的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述的澆注金 屬為20#、35#、45#、27SiMn、16Mn、15CrMo、35CrMo、12CrM0v等。
全文摘要
本發(fā)明涉及離心鑄造鋼管領(lǐng)域，尤其涉及一種長6000mm壁厚120mm以下離心鑄造鋼管的生產(chǎn)方法，包括管模預(yù)熱、掛隔熱涂料、離心澆注、冷卻、脫模、熱處理、機(jī)械加工，其特征是采用樹脂覆膜砂作為隔熱涂料并修正了離心澆注的鑄型轉(zhuǎn)速，管模轉(zhuǎn)速其操作步驟如下1)管模預(yù)熱；2)掛隔熱涂料；3)離心條件下澆注熔融金屬液；4)管模噴水冷卻；5)脫模后熱處理和機(jī)械加工。所述的澆注金屬為20、35、45、27SiMn、16Mn、15CrMo、35CrMo、12CrM0v等。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明可生產(chǎn)多種鋼種的離心鑄造鋼管，鋼管長達(dá)到6000mm、壁厚120mm以下，填補(bǔ)了國內(nèi)厚壁離心鑄造鋼管生產(chǎn)的空白。
文檔編號B22D13/02GK101733384SQ20091024875
公開日2010年6月16日 申請日期2009年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月25日
發(fā)明者閆松 申請人:鞍山華士金屬制品有限公司