论文部分内容阅读
摘要:离心铸管又被称为离心铸造钢管,适用于耐热铁管的离心铸造。运用离心铸管工艺铸造钢管,无需添加其他材料即可控制制品的等轴晶率,获得细小的等轴晶制品,这样对铸件力学性能的提高有很大促进作用。经过离心机生产的钢管,密度高,组织均匀致密,无输送、气孔等缺点。其抗拉强度与无缝管的强度非常接近,且价格便宜。离心铸造钢管有明显的经济优势。本文对离心铸管工艺及技术参数进行简单的介绍,通过对WLZ84型离心铸管机的组成和结构的介绍,分析高炉与工频双联熔炼和冲天炉熔炼铸管生产线的优缺点。
关键词:离心铸管工艺;设备;应用
0.引言
1849年,英国人安德罗制造出了世界上第一台离心铸管机,并在三年后用这个铸管机铸出了长3.6米,直径为7.5厘米的离心铸铁管。由于用离心铸造法铸管生产效率高,且组织致密,经过一百多年的时间,离心铸管工艺和设备都有了长足的发展。我国采用连续铸造法生产的铸管,在性能和质量上,與西方发达国家相比,差距还很大。近十年来,国内离心铸管方面的研究取得了较好的成绩和进展。目前,国内安装使用了约四十台套WLZ系列的离心铸管机,本文以WLZ84离心铸管机为例,简要说明离心铸管的工艺、设备和应用情况。
1.工艺和设备
1.1.离心铸管工艺
WLZ系列的铸管机生产铸管采用的是涂料金属型离心制造法,用喷水冷却,使其达到热平衡,将金属铸型的温度保证在合适的范围内。由于铸型采用调速电机带动,能实现速度的无极调整,如需生产DN100的铸管,则适宜的转速约为1000-1200r/min.WLZ系列的铸管机多采用低转速进行浇注,高转速成型的方法,浇注时用较低的速度对铸型进行转动,在铁水流至恰当的位置时,将管模按设定的转速旋转,直到铸管成型。工作时铸型表面的温度要求在200摄氏度左右,这样既能将涂料中机械结合水完全蒸发,也有利于铸型内表面涂料的粘结[2]。涂料的厚度一般在1毫米左右,能保护铸型。浇注时温度应大于1350摄氏度,在温度合适的情况下可以使用可编控制器进行自动控制浇注。在温度偏低的情况下,需转为手动控制,操作者可调整铸型速度转换的时间,进行浇注。温度太低会造成铁水无法流至另一端,易产生废品,浇注时速度约为7-12kg/s.
1.2.离心铸管的设备
电控系统、液压系统、冷却系统、涂料系统、浇注装置、主机、传动系统等组成离心铸管机。WLZ系列的离心铸管机主要用来生产排水管,其技术参数见表1.
表1.WLZ84-I和WLZ84-II型离心铸管机主要参数
2.离心铸管机的应用
在车间上布置离心铸管机需考虑其他设备的协调和配套,及现有厂房的利用情况。例如,冲天炉的熔化率与铸管机的生产率需匹配,在出铁时才能不干扰铸管的生产,且铁水的运输路径较短[3]。以WLZ84-II为例,简单介绍铸管生产的两个典型的流水线。
2.1.与冲天炉配合的铸管生产线
从冲天炉流出来的铁水经过电动平车的浇包输送至铸管车间,再用电动葫芦将铁水包吊起并转倒至小浇包中。浇包在单轨上运动,将铁水运至浇筑小车上的定量包中。把浇铸完的管子拨出后沿轨道滚至电动平车上,最后送至清理工部进行清理。与冲天炉配合的铸管生产线以冲天炉和电动平车的位置为轴线,对称分布两台铸管机,这种结构紧凑的布置结构时铸管能集中到两台机器之间的电动平车上,方便了后道工序作业,但对统计各台铸机的班产带来一定的困难[4]。
2.2.与高炉-工频炉双联熔炼配合的铸管生产线
这个生产线的铁水从高炉流出,再经过电动平车运至铸管车间,后用行车吊起并将铁水倒进工频炉。在工频炉中将铁水进行升温和调整成分的工作后将铁水倒进吊包,经单轨运输至浇注小车上的定量包。后续工序与冲天炉配合的铸管生产线一样,把铸管机上成型后管子拔出后由轨道输送至电动平车上,再送至清理工部进行清理。与高炉-工频炉双联熔炼配合的铸管生产线将两座工频保温炉和两台离心铸管机呈对称分布的状态,每台铸管机的生产的铁管集中在机器的外侧,这样的布置方便了各台铸管机班产的统计,有利于管理人员了解每台铸管机的生产状况。这样的对比利于工人生产积极性的提高,其缺点是占地面积大。
3.结语
离心铸造法生产铸铁管应用于铸铁管的生产顺应了经济发展和时代进步的需要,今后在我国铸铁管生产方面会得到更为广泛的普及和应用。目前我国已成功研制出树脂砂衬离心铸管机、涂料金属型离心铸管机和水冷金属型离心铸管机,给我国离心铸管生产提供了硬件保障。在生产排水管方面,国内离心铸管机已获得成功应用,给我国离心铸造铁管起到了示范作用。离心铸造法的应用历史和现状表明,离心铸造法铸铁管能获得较好的经济效益,并且能适应市场经济发展的需要,在一定程度上刺激铸铁管生产行业的发展。离心铸管工艺将会成为铸铁管行业的大势所趋。
参考文献:
[1]姚锡凡,赵志强,张城生,等.高炉-工频炉双联熔炼生产离心铸铁管[J].特种铸造及有色合金,2010,14(01):23-36.
[2]隋贤栋,陈生隘,赵志强.双管式离心铸管工艺与技术研究[J].华南理工大学学报(自然科学版),2011,06(02):132-135.
[3]王执福,冯新林.用2ZZ8640A射芯机射制DN700铸管承口砂芯[J].中国铸造装备与技术,2010,11(01):54-56.
[4]古兴华,杜隆有,陈生隘.离心铸管的涂敷工艺及其对铸管质量的影响[J].铸造, 2011,10(03):185-188.
作者简介:程海霞(1975—),女,现工作于新兴河北工程技术有限公司,工程师。主要设计内容:离心球墨铸铁管机械及白灰工艺与设备。
关键词:离心铸管工艺;设备;应用
0.引言
1849年,英国人安德罗制造出了世界上第一台离心铸管机,并在三年后用这个铸管机铸出了长3.6米,直径为7.5厘米的离心铸铁管。由于用离心铸造法铸管生产效率高,且组织致密,经过一百多年的时间,离心铸管工艺和设备都有了长足的发展。我国采用连续铸造法生产的铸管,在性能和质量上,與西方发达国家相比,差距还很大。近十年来,国内离心铸管方面的研究取得了较好的成绩和进展。目前,国内安装使用了约四十台套WLZ系列的离心铸管机,本文以WLZ84离心铸管机为例,简要说明离心铸管的工艺、设备和应用情况。
1.工艺和设备
1.1.离心铸管工艺
WLZ系列的铸管机生产铸管采用的是涂料金属型离心制造法,用喷水冷却,使其达到热平衡,将金属铸型的温度保证在合适的范围内。由于铸型采用调速电机带动,能实现速度的无极调整,如需生产DN100的铸管,则适宜的转速约为1000-1200r/min.WLZ系列的铸管机多采用低转速进行浇注,高转速成型的方法,浇注时用较低的速度对铸型进行转动,在铁水流至恰当的位置时,将管模按设定的转速旋转,直到铸管成型。工作时铸型表面的温度要求在200摄氏度左右,这样既能将涂料中机械结合水完全蒸发,也有利于铸型内表面涂料的粘结[2]。涂料的厚度一般在1毫米左右,能保护铸型。浇注时温度应大于1350摄氏度,在温度合适的情况下可以使用可编控制器进行自动控制浇注。在温度偏低的情况下,需转为手动控制,操作者可调整铸型速度转换的时间,进行浇注。温度太低会造成铁水无法流至另一端,易产生废品,浇注时速度约为7-12kg/s.
1.2.离心铸管的设备
电控系统、液压系统、冷却系统、涂料系统、浇注装置、主机、传动系统等组成离心铸管机。WLZ系列的离心铸管机主要用来生产排水管,其技术参数见表1.
表1.WLZ84-I和WLZ84-II型离心铸管机主要参数
2.离心铸管机的应用
在车间上布置离心铸管机需考虑其他设备的协调和配套,及现有厂房的利用情况。例如,冲天炉的熔化率与铸管机的生产率需匹配,在出铁时才能不干扰铸管的生产,且铁水的运输路径较短[3]。以WLZ84-II为例,简单介绍铸管生产的两个典型的流水线。
2.1.与冲天炉配合的铸管生产线
从冲天炉流出来的铁水经过电动平车的浇包输送至铸管车间,再用电动葫芦将铁水包吊起并转倒至小浇包中。浇包在单轨上运动,将铁水运至浇筑小车上的定量包中。把浇铸完的管子拨出后沿轨道滚至电动平车上,最后送至清理工部进行清理。与冲天炉配合的铸管生产线以冲天炉和电动平车的位置为轴线,对称分布两台铸管机,这种结构紧凑的布置结构时铸管能集中到两台机器之间的电动平车上,方便了后道工序作业,但对统计各台铸机的班产带来一定的困难[4]。
2.2.与高炉-工频炉双联熔炼配合的铸管生产线
这个生产线的铁水从高炉流出,再经过电动平车运至铸管车间,后用行车吊起并将铁水倒进工频炉。在工频炉中将铁水进行升温和调整成分的工作后将铁水倒进吊包,经单轨运输至浇注小车上的定量包。后续工序与冲天炉配合的铸管生产线一样,把铸管机上成型后管子拔出后由轨道输送至电动平车上,再送至清理工部进行清理。与高炉-工频炉双联熔炼配合的铸管生产线将两座工频保温炉和两台离心铸管机呈对称分布的状态,每台铸管机的生产的铁管集中在机器的外侧,这样的布置方便了各台铸管机班产的统计,有利于管理人员了解每台铸管机的生产状况。这样的对比利于工人生产积极性的提高,其缺点是占地面积大。
3.结语
离心铸造法生产铸铁管应用于铸铁管的生产顺应了经济发展和时代进步的需要,今后在我国铸铁管生产方面会得到更为广泛的普及和应用。目前我国已成功研制出树脂砂衬离心铸管机、涂料金属型离心铸管机和水冷金属型离心铸管机,给我国离心铸管生产提供了硬件保障。在生产排水管方面,国内离心铸管机已获得成功应用,给我国离心铸造铁管起到了示范作用。离心铸造法的应用历史和现状表明,离心铸造法铸铁管能获得较好的经济效益,并且能适应市场经济发展的需要,在一定程度上刺激铸铁管生产行业的发展。离心铸管工艺将会成为铸铁管行业的大势所趋。
参考文献:
[1]姚锡凡,赵志强,张城生,等.高炉-工频炉双联熔炼生产离心铸铁管[J].特种铸造及有色合金,2010,14(01):23-36.
[2]隋贤栋,陈生隘,赵志强.双管式离心铸管工艺与技术研究[J].华南理工大学学报(自然科学版),2011,06(02):132-135.
[3]王执福,冯新林.用2ZZ8640A射芯机射制DN700铸管承口砂芯[J].中国铸造装备与技术,2010,11(01):54-56.
[4]古兴华,杜隆有,陈生隘.离心铸管的涂敷工艺及其对铸管质量的影响[J].铸造, 2011,10(03):185-188.
作者简介:程海霞(1975—),女,现工作于新兴河北工程技术有限公司,工程师。主要设计内容:离心球墨铸铁管机械及白灰工艺与设备。