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球墨鑄鐵管生產(chǎn)

DN2600球墨鑄鐵管尺寸控制的特點與難點

時間:2017-07-04

1相關(guān)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(guān)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(fā)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(xiàn)出來,隨著鐵液中的C以及促進(jìn)石墨化的元素含量的增加,鐵液中的石墨球數(shù)量和體積相應(yīng)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(xiàn)的,通過控制鐵液溫度、熱阻涂層厚度、外冷強(qiáng)度等參數(shù)達(dá)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(tài)金相組織結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)的,低溫退火過程將珠光體分解為鐵素體和石墨,隨共析轉(zhuǎn)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(chǎn)中,管材自重大,尤其管材處于高溫?zé)釕B(tài)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(dá)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(chǎn)品正常安裝、安全使用的前提條件,在工業(yè)化流水作業(yè)的生產(chǎn)中,尺寸的穩(wěn)定控制是依靠先進(jìn)的測量設(shè)備、嚴(yán)格的工藝紀(jì)律和完善的檢驗制度實現(xiàn)的。

首先,K9DN2600 *8150 mm大口徑球墨鑄鐵管標(biāo)準(zhǔn)重量14.762 噸、壁厚27.9 mm。鐵液在管模內(nèi)受熱阻涂層和內(nèi)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(chǎn)DN2600大口徑球墨鑄鐵管的鐵液成分控制尤為關(guān)鍵,我們使用德國SPECTROMETER OBLF GS1000直讀光譜分析儀在爐前對鐵液進(jìn)行三次成分檢驗,保證了批量產(chǎn)品的成分、尺寸穩(wěn)定。其次,影響產(chǎn)品尺寸另一個重要工序是退火,DN2600球墨鑄鐵管使用的回轉(zhuǎn)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(fēng)在不同時間通過不同的噴射孔對不同位置進(jìn)行噴射,六組燒咀在計算機(jī)控制下協(xié)同作業(yè),對爐膛內(nèi)實施高溫氣流攪動,保持整個爐膛內(nèi)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(jī)自動采集監(jiān)示,爐膛溫度的調(diào)節(jié)由電動執(zhí)行器完成,固態(tài)相變后的金相組織中珠光體含量穩(wěn)定控制在25%35%,球墨鑄鐵管尺寸穩(wěn)定。第三,由于DN2600管自重大、尤其在熱態(tài)非常容易橢圓變形、必須通過硬件設(shè)施加以保護(hù)。在拔管鉗的設(shè)計上通過液壓馬達(dá)驅(qū)動可以實現(xiàn)鉗口帶動管子旋轉(zhuǎn),另外又在接管托輪上安裝了托輪驅(qū)動裝置。拔管過程中,管模通過PC調(diào)速實現(xiàn)與拔管鉗、接管托輪轉(zhuǎn)速同步,整個拔管過程熱管不停轉(zhuǎn)。高溫管子在向退火爐的轉(zhuǎn)運過程使用專用旋轉(zhuǎn)吊具,該設(shè)備在吊運過程中使管子不停的沿軸向旋轉(zhuǎn),防止了球墨鑄鐵管在冷卻過程中受重力作用發(fā)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(jìn)石墨化元素,阻礙石墨化元素,它們以固溶狀態(tài)、化合狀態(tài)、吸附或游離狀態(tài)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(jìn)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(zhì),又有促進(jìn)石墨化的作用。微量元素在鑄鐵的凝固階段和固態(tài)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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