DN80球墨鑄鐵管工藝改造

陳 浩，韓愛學，黃 帥

（安鋼集團永通球墨鑄鐵管有限責任公司，河南 安陽 455133）

安鋼集團永通球墨鑄鐵管有限責任公司（以下簡稱永通）于2018年投產4臺DN80-DN300高效水冷金屬型離心鑄管機。該離心機生產線采用高架式結構，離心機在10 m高平臺布置，拔出的高溫鑄管通過升降機運送到車間零米地面，而后通過三組可升降的運輸輥子將高溫鑄管運送到自動運輸鏈，再由運輸鏈輸送到退火爐。

1 DN80鑄管生產現狀及存在問題

1.1 彎管嚴重

承口位置彎管居多，對承口部位進行了剖切分析，承口第5面壁厚不均，同一直徑處相差2 mm。造成承口彎管的原因有：

1）離心機中心環磨損超標，管模在離心機內旋轉靜跳超標。

2）安裝管模后機手調整離心機托壓輪，管模與中心環同心度超標。

3）鐵水太碳當量超標，首先會使球化鐵水流動性降低，管子容易徑向壁厚不均；其次會造成鑄管內壁產生龜紋，過高的碳當量會石墨漂浮。

1.2 外表缺陷多

外表缺陷多，成型率偏低，約為80%。生產DN80管的流槽特別細長，鐵水容易外溢，使管子外表質量不易控制，濺鐵、縮溝、氣孔等缺陷偏多。

1.3 生產節奏慢

生產節奏慢，產量偏低，消耗偏高。生產效率每班次260~300支。機時效率45支/h。

2 改造過程

2.1 針對彎管改進方法

1）生產前檢查機器中心環，徑跳控制在0~0.3 mm，超出范圍更換。中心環和管模接觸處磨損1~2 mm，不在控制范圍更換。

2）按裝管模后手動調節管模承口同心度，保證同一直徑處數據一樣。

3）碳當量穩定控制在4.4~4.6，碳和硅比例要合適，杜絕高硅低碳，高碳低硅。碳當量增加可以提高球墨鑄鐵的石墨化程度。在鐵碳二元合金中，共晶成分的w（C）為4.26%，適當的提高碳當量，使之接近于共晶成分，可以提高鐵液的流動性，共晶度Sc約為1.03～1.05（即w（C）=4.35%～4.45%）。通過控制碳當量，觀察流槽內部的殘鐵條狀況，殘鐵條的寬度控制在20 mm之內，殘鐵條表面光滑無毛刺。增加了鐵水的流動性后，管子在離心力的作用下壁厚均勻性得以保證。

2.2 針對外表缺陷的改進方法

1）離心機水品傾斜角度設計為（5.2∶100.0）3°，為保證管子質量70~77 kg，在生產時鐵水通過流槽需求量達到最大量，而流槽細長6 m，內寬40 mm，高度30 mm，當澆注時鐵水因流槽輕微顫動造成外觀缺陷，成型率太低僅達到83%~88%。為解決這一問題，采取降低管重，由原來的70~77 kg降低為60~65 kg拉管，通過流槽的鐵水量達到控制，外觀缺陷得到解決。

2）同時降低管重后對管子進行了分段剪切，測量壁厚數據如表1所示。同一直徑處最小數據符合國標要求。

表1 DN80管徑各段壁厚實測量數據 mm

降低管重后，成型率穩定在91%~93%左右，水壓率控制98%~98.5%，同時降低了鐵水損耗，提升了生產率。

2.3 針對生產節奏慢的改進方法

1）降低管重，提高離心機澆注行走速度。行走速度有原來的16~17 s改變為12~14 s，機時效率達到55~60支，每班次拉管支數穩定在380~400支左右，成型率穩定在91%~93%左右，水壓率控制98%~98.5%。

2）增加模粉量由0.175~0.195 kg，增加至0.21~0.230 kg，以減少氣孔缺陷。

3）使用前期管模，嚴格控制循環水溫。改造循環水流量指示，增加溫度計顯示，水溫控制在50~70℃之間，保證了管模一直處于正常的冷熱交替的循環范圍之內，既保護了鐵水對管模的熱沖擊，又有效的杜絕了氣孔的產生。

3結語

DN80 mm×6 000 mm鑄管是球墨鑄鐵管行業中管徑最小，長度最長的鑄鐵管產品，該鑄管具強度高，耐腐蝕，技術含量高，成型率低，生產難度大，生產成本高的特點。DN80 mm×6 000 mm鑄管市場需求旺盛，生產廠家少，存貨量少，與相同管徑PVC管競爭激烈。

永通鑄管公司在DN80鑄管生產中雖然存在很多困難，但在對其生產工藝研究上從未間斷，經過兩年的摸索和運行，基本上已經掌握了一套高效快節奏的生產方法，現可大批量生產。