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          球墨鑄鐵管生產

          DN2600球墨鑄鐵管尺寸控制的特點與難點

          時間:2017-07-04

          1相關尺寸的控制

          1)球墨鑄鐵管模具尺寸

          重要模具的尺寸直接決定和影響著鑄管的相關尺寸.

          2)球墨鑄鐵管直徑尺寸

          鐵液成分、澆注工藝、退火工藝等因素發生變化都將直接影響到鑄管尺寸的變化。

          鐵液成分對鑄管尺寸的影響主要通過石墨化過程表現出來,隨著鐵液中的C以及促進石墨化的元素含量的增加,鐵液中的石墨球數量和體積相應增加,鑄管體積膨脹增加,縮尺減小。

          澆注工藝對鑄管尺寸的影響是通過控制石墨化膨脹過程實現的,通過控制鐵液溫度、熱阻涂層厚度、外冷強度等參數達到控制石墨化膨脹時間和石墨化膨脹溫度范圍的目的。

          退火工藝對鑄管尺寸的影響是通過改變鑄管固態金相組織結構來實現的,低溫退火過程將珠光體分解為鐵素體和石墨,隨共析轉變出的石墨量的增多,鑄管尺寸增加。

          3)球墨鑄鐵管橢圓度

          在大口徑球墨鑄鐵管的生產中,管材自重大,尤其管材處于高溫熱態時,抗自重變形能力差,也就更易成橢圓。另一方面,由于金相組織中鐵素體含量控制在70%75%,在其自重的作用下橢圓度可達10 mm

          2尺寸控制方面的特點

          管材尺寸的精確控制是保證產品正常安裝、安全使用的前提條件,在工業化流水作業的生產中,尺寸的穩定控制是依靠先進的測量設備、嚴格的工藝紀律和完善的檢驗制度實現的。

          首先,K9DN2600 *8150 mm大口徑球墨鑄鐵管標準重量14.762 噸、壁厚27.9 mm。鐵液在管模內受熱阻涂層和內表面散熱條件的限制,冷卻速率低。鐵液處于石墨化膨脹溫度范圍的時間長,體積變化大。因此生產DN2600大口徑球墨鑄鐵管的鐵液成分控制尤為關鍵,我們使用德國SPECTROMETER OBLF GS1000直讀光譜分析儀在爐前對鐵液進行三次成分檢驗,保證了批量產品的成分、尺寸穩定。其次,影響產品尺寸另一個重要工序是退火,DN2600球墨鑄鐵管使用的回轉臺車退火爐采用了六組蓄熱式換向燒嘴,該燒嘴噴射的助燃風在不同時間通過不同的噴射孔對不同位置進行噴射,六組燒咀在計算機控制下協同作業,對爐膛內實施高溫氣流攪動,保持整個爐膛內溫度均勻一致,保證了鑄管在軸向和徑向分布的金相組織均勻。爐溫控制過程,爐膛溫度由計算機自動采集監示,爐膛溫度的調節由電動執行器完成,固態相變后的金相組織中珠光體含量穩定控制在25%35%,球墨鑄鐵管尺寸穩定。第三,由于DN2600管自重大、尤其在熱態非常容易橢圓變形、必須通過硬件設施加以保護。在拔管鉗的設計上通過液壓馬達驅動可以實現鉗口帶動管子旋轉,另外又在接管托輪上安裝了托輪驅動裝置。拔管過程中,管模通過PC調速實現與拔管鉗、接管托輪轉速同步,整個拔管過程熱管不停轉。高溫管子在向退火爐的轉運過程使用專用旋轉吊具,該設備在吊運過程中使管子不停的沿軸向旋轉,防止了球墨鑄鐵管在冷卻過程中受重力作用發生變形。

          3尺寸控制方面的難點

          對球墨鑄鐵管直徑尺寸影響最大的是縮尺的變化,除了己知的鐵液成分、澆注工藝、退火工藝外還有許多不確定因素的影響。如鐵液成分中的微量元素,微量元素種類很多,大體上可分為碳化物形成元素,促進石墨化元素,阻礙石墨化元素,它們以固溶狀態、化合狀態、吸附或游離狀態存在于鑄鐵組織中。它們的存在有時起共同作用,有時又會互相制約,有些微量元素具有促進和抑制石墨化的雙重作用,硫含量較高時有阻礙石墨化作用,但是微量存在時由于某些硫化物是石墨形核物質,又有促進石墨化的作用。微量元素在鑄鐵的凝固階段和固態相變階段通過改變鑄鐵組織而影響球墨鑄鐵管的尺寸變化。


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