水冷金屬型離心球墨鑄鐵管的生產分析

江 宏

（景德鎮市產品質量監督檢驗所，江西景德鎮333000）

0 引言

球墨鑄鐵因其組織里的石墨成分以球狀形式存在，使其對金屬基體的割裂作用比片狀石墨小，因而鑄鐵的強度能達到70%～90%，抗拉強度可達1 200 Pa（120 kgf/mm2），碳含量3.6%～3.8%，硅含量2.0%～3.0%，故而擁有更強的塑性和韌性，強度也相對更高，在近些年的工業生產中得到了廣泛應用。可以說，對球墨鑄鐵展開生產分析，具有十分重要的現實意義。離心球墨鑄鐵管正是球墨鑄鐵的工業生產應用形式，它包括了鑄鐵直管和管件，常用于給水、排水和煤氣輸送管線制作。本文以澤州縣凱達鑄造廠的離心球墨鑄鐵管生產工藝為基礎，對離心球墨鑄鐵管的生產進行必要分析

1 水冷金屬型離心球墨鑄鐵管的生產工藝

澤州縣凱達鑄造廠的離心球墨鑄鐵管生產工藝如圖1所示，利用沖天爐—中頻電爐的雙聯熔煉工藝技術（技術流程如圖2所示），在中頻電爐中對原鐵液進行球化處理，調整溫度和成分，鐵水進行了爐前孕育，隨流瞬時孕育和管模粉孕育的多次孕育處理，再經水冷金屬型離心澆注后形成鑄鐵管，之后進入退火爐高溫退火，在進行必要的性能檢測之后，利用高壓電噴機進行噴鋅處理，由雙工位水泥襯層機對鑄鐵管內壁水泥離心涂襯，同時按照ISO 2531國際標準進行水壓測試，最后由雙工位自動噴涂機進行瀝青噴涂，檢驗合格后包裝入庫。

圖1 離心球墨鑄鐵管的生產工藝圖

圖2 雙聯熔煉生產工藝圖

2 生產方法和步驟

2.1 鐵水制備

本文利用生產環節中的一部分試樣作為分析樣本，該份試樣鐵水化學成分如表1所示，每包鐵水約3 t，出鐵溫度在1 450℃左右。在本步驟中，將S、C、Si等元素的含量控制在一定的工藝技術標準范圍內，如表2所示。

表1 鐵水化學成分

表2 工藝技術標準

2.2 澆注

根據需要成型的規格要求，把每包鐵水均澆注成DN800型鑄管，澆注溫度為1 390℃左右，隨流孕育量0.25%，澆注的標準是ISO 2531。孕育劑的加入量如表3所示。

表3 孕育劑的加入量

2.3 退火

本文的樣本企業采用的是高溫連續退火方式，通過加熱、保溫、快速冷卻和慢速冷卻四個波段控制。其工藝圖如圖3所示。

2.4 制備

在制備最終材料的分析環節，本文將從產品內不同化學元素的含量變化角度出發，分析在不同的溫度段產品性能的變化。

圖3 退火工藝圖

（1）含硫量的變化所引起的機械性能變化如表4所示。

表4 含硫量表

（2）含鈦量的變化所引起的機械性能變化如表5所示。

表5 含鈦量表

3 結語

球墨鑄鐵的存在為人們的生活帶來了極大的便利，其制成管道后抗腐蝕性極佳，在潮濕的環境中能夠不被腐蝕，抗震性強，彎曲度大，密封性良好，內壁光滑，非常適合輸送油類物資。因此，對球墨鑄鐵管的生產工藝展開必要研究，有利于我們進一步將其應用于工業生產實踐，創造更大的社會價值。

[1]王振國.鑄鐵中滲碳體石墨化相變機理及工藝[D].包頭：包頭鋼鐵學院，2002.

[2]喬占欒，毛衛民，李軍.Cr、As對水冷金屬型離心鑄造球墨鑄鐵管金相組織的影響[J].河北冶金，2009（5）：19-20，47.

[3]李栓緊，李德友，王海玲.球墨鑄鐵管中Ti成分控制試驗研究[J].河南冶金，2005，13（5）：16-18.