小口径C 级球墨铸铁管生产工艺研究

崔建坤， 李金良， 孙晓勇

（安钢集团永通球墨铸铁管有限责任公司， 河南 安阳 455133）

由于具有强度高、塑性好、抗腐蚀能力强等优点，离心球墨铸铁管已成为目前市政管网建设最主要的管材。其中小口径C 级管由于拥有较高的性价比，目前在市场中占有越来越大的比重。同时C 级管生产对工艺质量控制提出了更高的要求。因此在论文中论述了对小口径C 级管生产工艺的探索研究，以及在生产中所遇到的实际困难，对这些困难的根本原因的分析研究以及解决方法措施，同时这些措施实施后的效果。

1 小直径C 级管浇注工艺研究改进

1）由于C 级管同等规格下铁水用量小，单位时间内用铁量小，铁水降温快，对离心浇注的不利因素较多，极易产生气孔、缩沟、铸痕、裂纹等缺陷。

2）分析此问题，认为各种外观缺陷与铁水流动性有较密切的关系。铁水良好的流动性是保证获得优秀铸件的必要条件。铸铁的凝固性质决定铸件易产生缩松等缺陷；如果铁水流动性好，可以通过缩松区晶粒之间弯弯曲曲的通道填充其中孔隙，减少或消除缩松缺陷，提高铸件致密度，良好的流动性能减少运动阻力，促进气泡、夹杂物移至表面，减少铸造缺陷。

3）球墨铸铁的铁水流动性高低受多种因素的影响，最主要的是化学成分及浇注温度。化学成分：w（Ce）在4.6%～4.8%时，铁水流动性相对较好。在化学成分一定的情况下，提高浇注温度，是增加铁水流动性一般解决方法。但浇注温度过高，造成氧化，影响流动。另外，P 能影响铁水的流动性，P 不超标的情况下，不要刻意的降低。铁水的纯净度影响流动性，渣滓、氧化如果严重，严重影响铁水的流动性。如果铁水表面起皮严重，有“黑皮”现象，浇注温度又不低，原因为碳含量过高，氧化严重造成。

4）改善铁水流动性问题，除常用的控制铁水温度，控制Ce 量，避免亚共晶和过共晶化学成分，控制各种微量元素含量外。铁水中的夹杂也会抑制铁水的流动，应增加废钢加入量，从而提高铁水纯净度，改善铁水流动性。

5）在小口径C 级管生产中，由于每次铁水总量低，温降快，经对比试验，应在离心浇注过程中，适当调整减少冷却水流量，将浇注过程中的出水温度控制在60 ℃左右。同时，应适当减少随流孕育剂加入量，加大表面覆涂剂的用量，以此来控制温降速度，提升表面质量。

6）通过以上措施，在不影响生产效率的前提下，提高了小口径C 级管的质量稳定性。

2 C 级管壁厚均匀性改进

1）小口径C 级管规定壁厚较薄，若出现壁厚不均匀，最小壁厚处易因达不到要求而报废。即使壁厚达到要求，在退火后因膨胀收缩不均匀也将出现弯管现象，弯曲的铸管又会在衬水泥时引起挑动，影响水泥衬层的厚度与质量。同时因壁厚不均匀，水压试验性能难以保证，造成管重超标现象较为普遍。

2）径向壁厚不均主要是因为金属型尺寸不合适或金属型在离心铸造机上安装时未和离心机旋转轴线很好重合。

3）针对以上原因，定期对机头进行检查，避免机头轴承游隙过大造成机头振动过大。同时对中心环内径定期检查，使其与管模的装配间隙在0.15～0.20 mm之间，保证中心环的定心作用。及时更换托压轮，保证管模受力均匀性。在金属型每次投用前测量弯曲，最大弯曲量不大于0.20 mm 方可使用。

4）通过这些措施，提高了铸管的壁厚均匀性，较大的提升了管重合格率。

3 衬层机设备改进

1）由于C 级铸管在径向截面的质量分布不均匀，在衬层工序高速旋转后将会急剧放大动不平衡量，引起剧烈的跳动。导致衬层失败，管子报废，同时影响生产效率。

2）针对此问题，对衬层机的销轴配合间隙进行了检查，对间隙过大的零件进行更换。

3）在生产小口径C 级铸管前，将衬层机压轮弹簧预压缩量调大。使其能够减少由动不平衡引起的振动量。且由于托压轮直径大于铸管直径，主动压轮转速低，压力增大引起的旋转电机功率增加并不明显。

4）通过以上措施，C 级管衬管合格率有了明显提升。

4 结语

通过对C 级铸管工艺的研究改进，C 级管取得了较大的管重合格率、生产质量、生产效率等方面的提升。并使小口径C 级管逐步达到了设计生产能力。