專(zhuān)利名稱：小口徑超薄壁微合金爐管離心鑄造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種合金爐管的離心鑄造工藝，尤其是涉及到一種石油化工制氫轉(zhuǎn)化 爐和乙烯裂解爐上使用的小口徑超薄壁微合金爐管的離心鑄造工藝。
背景技術(shù)：
隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，地球氣溫變暖和異常，世界各國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)十分重視，節(jié)能 減排是世界未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的方向。我國(guó)也提出可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想，保護(hù)環(huán)境、節(jié)能減排 和發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)是我國(guó)可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟(jì)的必由之路。我國(guó)石油化工產(chǎn)業(yè)為保民生，為發(fā)展農(nóng)業(yè)所需合成氨、尿素、化肥等產(chǎn)品，為發(fā)展 工業(yè)所需三聚氰胺、甲醇、醋酸等產(chǎn)品，為提高汽油等能源產(chǎn)品的品質(zhì)所需氫氣、甲醇等 產(chǎn)品，為發(fā)展塑料工業(yè)所需乙烯產(chǎn)品，這些產(chǎn)品都需要制氫轉(zhuǎn)化爐和乙烯裂解爐在高達(dá) 800-1200°C下進(jìn)行轉(zhuǎn)化和裂解取得，要消耗大量的石油和天然氣等能源產(chǎn)品。上述兩種爐 子使用的成千上萬(wàn)噸耐高溫合金爐管的管徑大小和管壁的厚薄直接影響爐子的能源使用 效率，以及制造這種高溫合金爐管所用貴重金屬鎳和鉻用量。如何提高高溫合金爐管的高 溫性能，使之管徑小型化和管壁薄型化得以實(shí)現(xiàn)，科技工作者為此進(jìn)行了不懈的努力。在20 年前其管徑最小80毫米左右，壁厚最小15毫米左右。10年前其管徑最小60毫米左右，壁 厚最小8毫米左右。為了適應(yīng)上述經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，近10年其管徑最小55毫米左右，壁厚 最小5. 5毫米左右。從下表可以看出，60多年來(lái)合金爐管所用合金材質(zhì)、合金爐管的管徑和 壁厚以及其高溫性能的演變過(guò)程。 現(xiàn)在采用ZG45Ni35Cr25NbTi&材料離心鑄造的小口徑超薄壁微合金爐管管徑最 小可達(dá)50毫米，壁厚最小可達(dá)5毫米，進(jìn)一步降低了管徑和壁厚。但是小口徑超薄壁離心 澆注爐管有如下難點(diǎn)1)由于小口徑超薄壁離心澆注爐管的冶煉鋼水量少，僅50kg左右，其熱容量小， 不容易將型筒內(nèi)涂料氣體烘干排走，因此其尾端很容易出現(xiàn)氣孔。2)由于小口徑超薄壁離心澆注爐管的冶煉鋼水量少，僅50kg左右，離心澆鑄后冷卻速度太快，因此其冷卻造成的應(yīng)力很大，容易產(chǎn)生裂紋和斷裂。3)由于小口徑超薄壁離心澆注爐管的冶煉鋼水量少，僅50kg左右，因此要求澆注 時(shí)鋼水溫度高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新型小口徑超薄壁微合金爐管離 心鑄造工藝，對(duì)澆鑄鋼水的出爐溫度、澆鑄溫度及型筒的溫度等進(jìn)行嚴(yán)格控制，使?jié)茶T的小 口徑超薄壁微合金爐管不但滿足設(shè)計(jì)要求，而且大幅度提高其成品率。針對(duì)上述小口徑超薄壁離心澆注爐管難點(diǎn)，本發(fā)明采用如下工藝措施A.針對(duì)上述1)難點(diǎn)，本專(zhuān)利采用耐火度高的鋯英粉涂料。由于其耐火度高，這樣 在工藝措施上能夠適當(dāng)減少型筒內(nèi)涂料厚度，以減少涂料的排氣量。同時(shí)適當(dāng)整體提高型 筒的溫度，加快涂料的干燥速度，又減少涂料的排氣量。并且還可提高型筒內(nèi)涂料排氣速 度。B.針對(duì)上述2)難點(diǎn)，適當(dāng)降低涂料的顆粒度，本專(zhuān)利可在工藝措施上可能提高型 筒內(nèi)涂料的光潔度，以減少爐管離心澆鑄冷卻收縮時(shí)的摩擦力。同時(shí)提高型筒的溫度和減 少型筒的澆鑄段與尾段的溫度差，以減少爐管澆注冷卻時(shí)因應(yīng)力和形變。C.針對(duì)上述3)難點(diǎn)，本專(zhuān)利工藝措施提高鋼水出爐溫度，減少鋼水在鋼包中的時(shí) 間和打渣時(shí)間，以盡可能保持鋼出爐溫度。設(shè)計(jì)澆包的高度大于澆包的直徑，以增加鋼水澆 注的壓頭，使僅50kg左右鋼水進(jìn)口澆入型筒，以盡可能減少鋼水熱量損失。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種小口徑超薄壁微合金爐管離心鑄造工藝，其特征在于，包括如下步驟1.啟動(dòng)澆鑄系統(tǒng)，將澆鑄的型筒旋轉(zhuǎn)速度控制在2500-3000轉(zhuǎn)/分，采用鋯英粉涂 料對(duì)所述型筒內(nèi)壁進(jìn)行噴涂，同時(shí)對(duì)型筒的外表面進(jìn)行加熱，溫度控制在340-400°C ；2.然后進(jìn)行澆鑄，保證鋼水的出爐溫度1650-1700°C，澆鑄溫度為1600-1650°C， 澆鑄后打渣時(shí)間為8-12S。所述鋯英粉涂料的粒度為300-350目，其粘度為使用3號(hào)流杯，滿杯10_13秒流
元ο對(duì)所述型筒的外表面分三段進(jìn)行溫度控制，澆鑄段控制在340-360°C，中段控制在 360-3800C，尾段控制在 380-400°C。澆包的高度大于澆包的直徑。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1.采用耐火度高的鋯英粉涂料，減少型筒內(nèi)涂料厚度，同時(shí)減少了涂料的排氣量。2.涂料的粒度為300-500目，其粘度為使用3號(hào)流杯，滿杯10_13秒流完，提高型 筒內(nèi)涂料的光潔度，以減少爐管離心澆鑄冷卻收縮時(shí)的摩擦力。3.型筒的外表面分三段進(jìn)行溫度控制，一方面加快涂料的干燥速度，減少涂料的 排氣量，還可提高型筒內(nèi)涂料排氣速度；另一方面減少型筒的澆鑄段與尾段的溫度差，以減 少爐管澆注冷卻時(shí)因應(yīng)力和形變。4.澆包的高度大于澆包的直徑，以增加鋼水澆注的壓頭，盡可能減少鋼水熱量損失。
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍，所有等同的技術(shù)方案 也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍應(yīng)由各項(xiàng)權(quán)利要求限定。實(shí)例一爐管規(guī)格Φ55Χ5Χ3200ι πι，材質(zhì)ZG45Ni35Cr25NbTiZr，數(shù)量500根。
采用工藝如下表 爐管外觀和尺寸檢驗(yàn)爐管表面無(wú)氣孔、夾渣、裂紋缺陷，尺寸合格。爐管常溫機(jī)械性能檢驗(yàn)爐管高溫持久性能檢驗(yàn) 實(shí)例二爐管規(guī)格Φ50Χ5Χ3100ι πι，材質(zhì)ZG45Cr28Ni48W5，數(shù)量610 根。采用
工藝如下表 爐管外觀和尺寸檢驗(yàn)爐管表面無(wú)氣孔、夾渣、裂紋缺陷，尺寸合格。爐管常溫機(jī)械性能檢驗(yàn) 爐管高溫持久性能檢驗(yàn)
權(quán)利要求
一種小口徑超薄壁微合金爐管離心鑄造工藝，其特征在于，包括如下步驟A.啟動(dòng)澆鑄系統(tǒng)，將澆鑄的型筒旋轉(zhuǎn)速度控制在2500 3000轉(zhuǎn)/分，采用鋯英粉涂料對(duì)所述型筒內(nèi)壁進(jìn)行噴涂，同時(shí)對(duì)型筒的外表面進(jìn)行加熱，溫度控制在340 400℃；B.然后進(jìn)行澆鑄，保證鋼水的出爐溫度在1650 1700℃，澆鑄溫度為1600 1650℃，澆鑄后打渣時(shí)間為8 12S。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小口徑超薄壁微合金爐管離心鑄造工藝，其特征在于 所述鋯英粉涂料的粒度為300-350目，其粘度為使用3號(hào)流杯，滿杯10-13秒流完。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小口徑超薄壁微合金爐管離心鑄造工藝，其特征在 于對(duì)所述型筒的外表面分三段進(jìn)行溫度控制，澆鑄段控制在340-360°C，中段控制在 360-3800C，尾段控制在 380-400°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小口徑超薄壁微合金爐管離心鑄造工藝，其特征在于 澆包的高度大于澆包的直徑。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種小口徑超薄壁微合金爐管離心鑄造工藝，對(duì)澆鑄鋼水的出爐溫度、澆鑄溫度及型筒的溫度等進(jìn)行嚴(yán)格控制，使?jié)茶T的小口徑超薄壁微合金爐管不但滿足設(shè)計(jì)要求，而且大幅度提高其成品率。采用該離心鑄造工藝，可進(jìn)一步降低爐管的壁厚和管徑，其最小壁厚達(dá)到5mm，最小管徑為50mm，降低了爐管的制造成本。型筒的外表面分三段進(jìn)行溫度控制，一方面加快涂料的干燥速度，減少涂料的排氣量，還可提高型筒內(nèi)涂料排氣速度；另一方面減少型筒的澆鑄段與尾段的溫度差，以減少爐管澆注冷卻時(shí)因應(yīng)力和形變。
文檔編號(hào)B22D13/02GK101927326SQ201010178069
公開(kāi)日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2010年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月20日
發(fā)明者何明勝, 浦杰 申請(qǐng)人:浦杰