[其他]低稀土高強(qiáng)度連續(xù)鑄鐵管技術(shù)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86106799
• 申請日: 1986-10-07
• 公開（公告）號: CN86106799A
• 公開（公告）日: 1988-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高欽;羅其義;陳育芹
• 申請（專利權(quán)）人: 大連工學(xué)院;鞍山市鑄鍋廠;大連鐵道學(xué)院
• 主分類號: B22D11/10
• 分類號: B22D11/10;B22D1/00
• 代理公司: 大連工學(xué)院專利事務(wù)所
• 代理人: 修德金

本發(fā)明是屬于冶金鑄造工藝。

在已有的技術(shù)中，連續(xù)鑄鐵管大多是用普通灰鑄鐵連續(xù)鑄造工藝制成的。這種工藝主要包括：1.高碳當(dāng)量的鐵水，其成份的重量百分比（以下皆同）范圍是：

C????Si????Mn????P????S

3.4～4.6????2.0～2.9????0.4～0.6≤0.1≤0.1

2.鐵水出爐溫度≤1400℃，澆注溫度≥1350℃。

3.采用內(nèi)外器通水冷卻，進(jìn)水溫度5～28℃。

這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：ⅰ）投資少，技術(shù)簡單。ⅱ）對原料及生產(chǎn)批量要求低，適應(yīng)性強(qiáng)。ⅲ）價(jià)格便宜。但是，這種鑄造方法存在如下的缺點(diǎn)：①石墨片粗大，并且分布不均勻，組織對冷卻速度的敏感性大。②金相組織中存在有約10～15%的自由滲碳體。上述缺點(diǎn)造成管子抗拉強(qiáng)度低;耐水壓性能差，易滲漏;施工過程中破碎率高等問題。

為保留灰鑄鐵連續(xù)鑄管技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)并克服其缺點(diǎn)，本發(fā)明特提出一種技術(shù)條件簡單、產(chǎn)品質(zhì)量高而成本低的低稀土高強(qiáng)度鑄鐵連續(xù)鑄管技術(shù)。

本發(fā)明的主要構(gòu)思是：①把鑄鐵含Mn量提高到1.0～1.4%。②采用“出鐵槽內(nèi)阻流法”加入少量的稀土合金。③采用爐前的孕育工藝。提高含Mn量是通過在沖天爐爐后隨爐料加入錳鐵的辦法實(shí)現(xiàn)的。在鐵水溫度達(dá)到1380～1400℃的條件下，用“出鐵槽內(nèi)阻流法”加入0.2～0.6%的稀土合金（稀土混合物成分：R_exO_y：33%，Si：38%）。然后用0.2～0.4%的硅鐵（75%Si）進(jìn)行爐前的孕育處理。處理后的鐵水成分為：

C Si Mn P S R_exO_y

3.6～4.2????2.4～3.0????1.0～1.4????≤0.1????≤0.05????0.020～0.045這種成分的鐵水可按已有拉管工藝進(jìn)行連續(xù)拉管。通過這種處理技術(shù)，提高了含Mn量，把S量降低到0.05%以下，使組織致密，石墨細(xì)化鑄鐵管的珠光體含量≥85%，自由滲碳體含量≤3%，從而使抗拉強(qiáng)度提高25%，耐水壓性能提高50%，降低了脆性及施工破碎率。

附圖是沖天爐“出鐵槽內(nèi)阻流法”加入稀土合金示意圖。它主要包括：沖天爐〔1〕，出鐵槽〔3〕，稀土合金〔4〕，阻流磚〔5〕和出鐵口〔6〕。其中阻流磚〔5〕按放在距出鐵口〔6〕是整個(gè)出鐵槽〔3〕長度的2/3處左右。稀土合金〔4〕置于出鐵口〔6〕與阻流磚〔5〕之間并接近阻流磚〔5〕。

下面以直徑為400mm的鑄鐵管為例，來說明本發(fā)明的具體實(shí)施例：

按已有技術(shù)配料方法，并隨爐料加入錳鐵（65%Mn），熔化后的鐵水成分達(dá)到：

C????Si????Mn????P????S

3.6～4.2????2.1～2.6????1.0～1.4????≤0.1????≤0.1

再將5-10mm直徑的稀土混合物1.6kg到4.8kg（相當(dāng)于0.2～0.6%），置于出鐵口〔6〕與阻流磚〔5〕之間并接近阻流磚〔5〕的出鐵槽〔3〕內(nèi)。待沖天爐〔1〕中的鐵水溫度達(dá)到1380-1400℃時(shí)，放出鐵水〔2〕，使其首先與阻流磚〔5〕附近的稀土合金〔4〕接觸，在鐵水〔2〕的作用下，稀土合金處于熔融或半熔融狀態(tài)，并在其前進(jìn)方向受到阻流磚〔5〕的阻礙，回流以使稀土合金〔4〕與鐵水〔2〕充分混合均勻，然后通過阻流磚〔5〕底部的空隙流入澆包內(nèi)。待出鐵達(dá)總鐵水量的2/3時(shí)，在出鐵槽〔3〕內(nèi)加入1.6kg-3.2kg（相當(dāng)于0.2～0.4%）的硅鐵合金（含75%Si）進(jìn)行孕育處理。處理后的鐵水化學(xué)成分如下：

C Si Mn P S R_exO_y

3.6～4.2????2.4～3.0????1.0～1.4????≤0.1????≤0.05????0.020～0.045

這種化學(xué)成分的鐵水，再以已有技術(shù)規(guī)定的澆注速度和拉管工藝進(jìn)行連續(xù)鑄管。阻流磚〔5〕的材料可用普通SiO₂磚或Al₂O₈磚，其大小應(yīng)以能安放到出鐵槽〔3〕內(nèi)為宜，其高度以鐵水〔2〕不從阻流磚〔5〕上方流過為宜。阻流磚〔5〕與出鐵槽〔3〕的底部間距為出鐵槽〔3〕高度的1/3（約50～80mm）。