專利名稱：提高熱模離心球墨鑄鐵管延伸率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬長管的離心鑄造工藝，是特別針對熱模法離心球墨鑄鐵管生產(chǎn)，為提高管子延伸率而提出的生產(chǎn)方法、該方法使用的孕育球化劑及其噴涂裝置。
離心球墨鑄鐵管的生產(chǎn)方法可分為冷模法和熱模法，冷模法包括水冷金屬模法和噴淋金屬模法。由于冷模法鐵水在管模內(nèi)冷卻速度快，故其鑄態(tài)基體組織有滲碳體，因此澆注后須在900℃溫度下進行退火處理，以使?jié)B碳體分解為鐵素體，提高延伸率。在工業(yè)生產(chǎn)中冷模法生產(chǎn)的管子可達到ISO2531標(biāo)準(zhǔn)，其延伸率≥10%，目前世界上絕大多數(shù)廠家采用冷模法。熱模法是西德迪克(DuKER)公司發(fā)明的，其特點是先將管模預(yù)熱到150℃左右，然后向管模內(nèi)壁噴涂一定厚度的隔熱保護涂料，采用短流槽離心澆注，由于鐵水冷卻速度慢，其基體幾乎全部形成鐵素體，因此無需鑄后退火處理，按要求應(yīng)能達到ISO2531標(biāo)準(zhǔn)。熱模法與冷模法相比可節(jié)約能耗0.5×106千卡/噸，節(jié)能顯著，工藝簡單，管模壽命長，建廠投資大大減少。但由于熱模法對鐵水成分、操作工藝要求極嚴(yán)，實際工業(yè)生產(chǎn)中很難控制，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，一般只能保證延伸率為5%，其主要原因是澆注采用短流槽，鐵水流程較長，球化衰退致使球化效果不好，管子延伸率無法提高。我國從迪克公司引進世界上最先進的熱模工藝和主機后，多年來在延伸率方面沒能達到ISO2531標(biāo)準(zhǔn)，迪克公司在引進合同的產(chǎn)品指標(biāo)中注明延伸率為5%，這說明鑄管延伸率低是當(dāng)前熱模法在工業(yè)生產(chǎn)中急待解決的難題。
本發(fā)明的目的旨在針對現(xiàn)有離心球墨鑄鐵管熱模法生產(chǎn)中存在的問題提出一種技術(shù)解決方案，以提高熱模法離心球墨鑄鐵管的延伸率，使其能夠達到ISO2531標(biāo)準(zhǔn)。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的技術(shù)解決方案為在鐵水澆注之前，在管模內(nèi)壁的隔熱保護層上涂上一層有孕育和球化鐵水作用的孕育球化劑。
本發(fā)明所采用的這種孕育球化劑為含Mg、Ca、Al、Re、及Fe的粉末狀混合物。
本發(fā)明采用由料斗、振動給料器、噴涂管及給進器給成的噴涂裝置將孕育球化劑噴涂在管模內(nèi)壁的隔熱保護層上。
附圖
所示為本發(fā)明的實施方式及結(jié)構(gòu)示意圖。
下面結(jié)合說明書附圖及實施例對本發(fā)明做進一步詳細(xì)描述本發(fā)明針對現(xiàn)有熱模法生產(chǎn)的離心球墨鑄鐵管延伸率低的問題，提出在鐵水澆注前，在管模(1)內(nèi)壁的隔熱保護層上涂上一層有孕育和球化鐵水作用的孕育球化劑，以提高鑄管的延伸率。本發(fā)明的具體實施方式
是在澆注工位，當(dāng)孕育處理后的鐵水在定量包(3)中即將通過管模(1)插口(4)端短流槽(2)向旋轉(zhuǎn)著的管模(1)內(nèi)注入之前，用本發(fā)明提出的噴涂裝置向旋轉(zhuǎn)中的管模(1)內(nèi)噴涂孕育球化劑。
本發(fā)明提出的一種適用的孕育球化劑為含Mg、Ca、Al、Re、及Fe的干燥粉末狀混合物，其粒度≤0.2mm，其化學(xué)成分(重量)為Mg0.2～2%，Ca2.5～3%，Si45～60%，Al0.1～1%，Re0.2～1.5%，其余為Fe，本發(fā)明采用稀土鎂合金做組分進行配比。該孕育球化劑每次用量為鑄鐵管重量的0.001～0.05%。
本發(fā)明提出的噴涂裝置由盛裝孕育球化劑的料斗(9)、振動給料器(8)、噴涂管(10)及給進器(7)組成。料斗(9)的底部接振動給料器(8)，振動給料器(8)的出料口與在噴涂管(10)上靠近一端部的管壁上開的孔連接，噴涂管(10)的這一端還與壓縮空氣管(6)連接。噴涂管(10)為一細(xì)長金屬管，其另一端為彎曲噴頭(11)，噴涂管(10)的直徑25～32mm，長度大于6m，整個噴涂裝置布置在澆注工位與管模(1)澆注插口(4)相對應(yīng)的承口(5)端外，噴涂管(10)平行管模(1)軸設(shè)置，并可在給進器(7)帶動下從管模(1)外移入管模(1)內(nèi)再移出。給進器(7)可以是鏈條式或軌道式行走傳動機構(gòu)。
當(dāng)孕育處理后的鐵水在定量包(3)中即將通過短流槽(2)澆注之前，開動給進器(7)，使噴涂管(10)進移入管模(1)內(nèi)直到其插口(4)處。在管模(1)高速旋轉(zhuǎn)時，控制振動給料器(8)均勻下料并送壓縮空氣。孕育球化劑以壓縮空氣為載氣，從噴涂管(10)端部的彎曲噴頭(11)中吹出。噴涂管(10)邊噴吹邊退出管模(1)，孕育球化劑依靠隔熱保護層的粗糙表面及離心力作用均勻地附著在從管模(1)插口(4)處到承口(5)處的隔熱保護層上。
之后開始澆注鐵水，隨著鐵水在管模(1)內(nèi)的流動，鐵水連續(xù)不斷地與孕育球化劑熔接反應(yīng)，迅即產(chǎn)生再孕育，使鐵水中的石墨結(jié)晶，生成足夠的球狀石墨，使原來由于鐵水流程長而產(chǎn)生的球化衰退得到充分補充，提高了球化效果，使熱模法離心球墨鑄鐵管的延伸率由原來的5%提高到10%以上，且所有指標(biāo)均符合ISO2531標(biāo)準(zhǔn)，這樣即得到了與冷模法離心球墨鑄鐵管同樣的延伸率，又保留了熱模法生產(chǎn)特別是無退火處理工序的節(jié)能優(yōu)勢。
按本發(fā)明提出的方案實施后得到的三組數(shù)據(jù)充分證明本發(fā)明所達到的效果。
權(quán)利要求
1.一種提高熱模離心球墨鑄鐵管延伸率的方法，其特征在于在鐵水澆注之前，在管模(1)內(nèi)壁的隔熱保護層上涂上一層有孕育和球化鐵水作用的孕育球化劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其特征在于在澆注工位，當(dāng)孕育處理后的鐵水在定量包(3)中即將通過管模(1)插口(4)端的短流槽(2)向旋轉(zhuǎn)中的管模(1)內(nèi)注入之前，用一種噴涂裝置向旋轉(zhuǎn)中的管模(1)內(nèi)噴涂孕育球化劑。
3.一種孕育球化劑，用于在熱模離心球墨鑄鐵管生產(chǎn)中噴涂在管模內(nèi)壁隔熱保護層上，其特征在于該孕育球化劑為含Mg、Ca、Al、Re、及Fe的粉末狀混合物，其粒度≤0.2mm，其化學(xué)成分(重量)為Mg0.2～2%，Ca 2.5～3%，Si 45～60%，Al 0.1～1%，Re 0.2～1.5%，其余為Fe。
4.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的孕育球化劑，其特征在于孕育球化劑是干燥的，其一次用量為鑄鐵管重量的0.001～0.05%。
5.一種噴涂裝置，在熱模離心球墨鑄鐵管生產(chǎn)中的澆注工位，用于在鐵水注入管模內(nèi)之前向旋轉(zhuǎn)管模內(nèi)噴涂孕育球化劑，其特征在于該裝置由料斗(9)、振動給料器(8)、噴涂管(10)及給進器(7)組成，裝孕育球化劑的料斗(9)的底部接振動給料器(8)，振動給料器(8)的出料口與在噴涂管(10)上靠近一端部的管壁上開的孔連接，噴涂管(10)的這一端還與壓縮空氣管(6)連接，噴涂管(10)為一細(xì)長金屬管，其另一端為彎曲噴頭(11)，整個裝置布置在澆注工位管模(1)澆注插口(4)相對的承口(5)端外，噴涂管(10)平行管模(1)軸設(shè)置，并可在給進器(7)帶動下從管模(1)外移入管模(1)內(nèi)再移出。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種提高熱模法離心球墨鑄鐵管延伸率的方法。本發(fā)明針對原熱模法離心球墨鑄鐵管延伸率低的缺陷，提出在鐵水澆注之前，在管模內(nèi)壁的隔熱保護層上涂上一層有孕育和球化鐵水作用的孕育球化劑，它為含Mg、Ca、Si、Al、Re、Fe的粉末狀混合物，通過由料斗、振動給料器、噴涂管及給進器組成的噴涂裝置在澆注工位噴涂在管模內(nèi)壁上，鐵水澆注后通過再孕育和再球化作用，避免了原熱模工藝中的球化衰退，提高鑄鐵管的延伸率≥10％。
文檔編號C21C1/10GK1073488SQ9210966
公開日1993年6月23日 申請日期1992年8月25日 優(yōu)先權(quán)日1992年8月25日
發(fā)明者王曉冰, 楊鈞 申請人:冶金工業(yè)部北京鋼鐵設(shè)計研究總院