冶铸厂年产吨球墨铸管项目建议书(编辑修改稿)

冶铸厂年产吨球墨铸管项目建议书(编辑修改稿)内容摘要：

发电。 铸造工艺方案 当前世界各国生产球墨铸铁管主要采用离心浇注工艺，现行的几种离心浇注工艺主要包括：热模法离心浇注工艺、树脂砂模离心铸管浇注工艺、水套式水冷金属模离心铸管浇注工艺、喷淋式水冷金属模离心铸管工艺，各工艺的主要特点如下： 热模法离心浇注工艺 热模法工艺一般包括准备、上芯、浇铸、拔管、清理、喷涂料等工序。 热模法的管模必须加热到一定 温度（ 150250℃），并湿喷耐热涂料，涂料中的水份在高温下立即挥发，使涂料牢固地结图 3： 高炉冶炼流程示意图 合在管模内壁上。 涂料层为球化铁水创造一个缓慢降温的条件，使球铁管铁素体含量达到 70%。 热模法的特点是：浇注后的管子不需要进行热处理，就可冷却进入精整工段，管模使用寿命长，管模修理费用低，更换规格方便。 但是这种工艺生产的管子延伸率只有 5%，达不到 ISO 标准的大于 10%要求。 树脂砂模离心铸管浇注工艺 其工艺有衬砂、浇铸、拔管和清理。 管模上面钻有排气孔。 此法生产出的球墨铸铁管需要退火。 这种工艺设备结构比较简单，投资少， 生产特大型管子有一定的优越性。 但总的来说工艺比较落后。 水套式水冷金属模离心铸管浇注工艺 该工艺所用金属模内壁不衬任何衬层，只在浇铸时撒入管模粉。 管模内壁有锤击的麻点坑，以保证管模旋转时铁水与模壁不产生相对滑动，使铁水迅速成型。 管模是用合金钢锻制而成的，机械加工精度很高，一般情况管模要每一个班替换下来修理一次，以保证生产顺利和延长管模寿命。 离心机由上芯、浇注、拔管等工序在一个工位上完成。 管模在一个整体水套中旋转，水套中的冷却水是连续供排，以保证冷 却效果。 拔出的管子需进行退火使渗碳体分解为铁素体，使延 伸率达到 10%以上。 离心机由计算机控制，实现自动化生产，所以生产效率要高出其它工艺设备约 50100%，但管模消耗费用高。 喷淋式水冷金属模离心铸管工艺 这种工艺原理与水套式水冷金属模离心铸管工艺相似，只是管模在一个喷淋冷却水的罩子内，由旋转插轮带动实现离心浇铸。 这种工艺比较适合大口径管子的生产，设备结构简单，生产效率较低。 生产工艺确定 根据上述情况并结合本项目产品方案，本工程采用水套式水冷金属模金属浇注工艺。 目前我国已建成的绝大多数离心铸管厂均采用这种工艺。 虽然这种工艺生产球墨铸铁管消 耗管模费用较高，但因为生产率高，仍是经济的，国内经过十多年设备消化，积累了一定的经验，现已具备提供成套技术设备、生产指导的能力，在设备投资和技术保证等方面均具有优势。 项目主要工艺流程如下： 熔炼 离心铸造 热处理 压球试验 管外壁喷涂 管模修理 制芯 管子精整 标识喷漆 检验合格入库 根据工艺流程和设备配备情况，球墨铸铁管车间由下列生产工段组成： 熔炼浇注工段：包括原材料和辅助材 料准备，中频电炉熔化、球化处理等。 浇注工段：包括离心机浇注，铁水包修理及烘包等。 小管热处理工段：包括一座链式连续退火炉和旁通线及炉前准备、炉后压痕试验机等。 精整工段：包括预留喷锌、矫圆、三磨、水压试验、切管等。 涂层工段：包括水泥砂浆制备、离心内衬、养生及涂沥青等。 管模修理工段：包括管模修理及存放。 制芯工段：包括砂芯制备及存放。 生产工艺布置 图 4： 项目主要工艺流程 示意图 离心球墨铸铁管生产具有规模大、效率高、连续作业的特点，工艺布置保证工序流畅，建筑物和设备的布置适当留有发展余地。 工艺布置 叙述如下： 通过中频电炉熔化后，将脱硫铁水进行球化处理，然后把合格的铁水运至浇注工段离心机上浇注铸管。 离心浇铸成型后的铸管，由拔管机将铸管拔出管模，经轨道送入小管热处理工段。 在连续式退火炉中退火后，进入小管精整工段，完成各精整工序后，运至涂层工段，进行水泥内管精整工段，完成各精整工序后，运至涂层工段，进行水泥内衬、养生和涂沥青。 生产工艺方案 熔炼 直接将高炉冶炼并脱硫后的铁水注入球化包进行球化处理，然后运至离心机进行浇铸。 根据年产 **吨离心球墨铸铁管计算，小时铁水最大需要量约 吨，可以配备 10T 中频电炉 2 台，即可满足生产要求。 球化处理工艺采用稀土硅镁合金冲入法。 在专门的球化处理铁水包包底置球化剂，进行球化反应，此工艺较简单，易掌握，Mg 的收得率也不低（约 30%）。 离心铸造工艺及设备 生产球墨铸铁管用离心浇注设备，采用目前世界上较先进的水冷金属模离心铸管机。 浇注前承口端预先装入砂芯。 铁水倒入离心机的定量浇包，经溜槽注入高速旋转的管模内，从承口端开始浇铸，管模一边旋转，一边水平移动，靠高速旋转离心力成形管身，当管模移出溜槽时浇铸完成。 管子凝固冷却到一定温度时，由拔管机将管 子从管模中拔出并运至输送转道，经轨道滚动至退火工段。 管模安装在水套内，有循环水冷却。 机器运转可由程序控制系统自动操作或手动。 热处理 离心浇注后球墨铸铁管，由于受水冷金属型的激冷作用，使铸管中产生了大量的渗碳体，需要退火处理使其分解，形成以铁素体为基体的球墨铸铁管。 退火处理过程经加温、保温、控制冷动（铁素体化）等阶段，时间约一小时。 炉子相应分四个区域：第一个是加热区，管子加热到合适的退火温度；第二个是退火或均热区，使管子保持一段时间退火温度；第三个是风冷区，通过炉顶和炉底的风管，迅速使炉温下降；最后 一个区域是控制冷却带，管子在此逐渐冷却。 压球试验 管子离开退火炉之后，进行压球试验，以确定铸管是否有足 够的延伸率。 不合格的管子需经缓冲线返回，再次入炉重新退火。 管子精整 为了保证铸管的内外表面质量和几何尺寸以及承压能力，需要进行精整及水压试验。 包括表面三磨（承口内磨、插口外磨、内壁修磨）、水压试验、切管、水泥砂浆内衬、养生及涂沥青等工序。 制芯 该项目铸管采用热芯盒设备机械制芯。 管模修理 水冷金属模离心机所用管模为特殊合金锻钢，制造工艺复杂，价格高。 为了提高管模使用寿命和保证铸管质量， 离心机生产一定数量的铸管后，需将管模拆下送到管模维修间进行检查和修复。 一般需修磨内表面和打麻点。 缺陷严重的管模需先车掉裂纹并进行补焊，再车削修磨内表面和打麻点。 铁水成分要求 各种主要成分对球墨铸铁管质量影响如下： Mn：影响球墨化，含 Mn 低为好，否则，球墨铸铁退火后，珠光体剩下太多，影响韧性。 P：对铸铁是有害的，含量越低越好， P 高会生成 P 共晶，使铸铁管发脆。 S： %以下可不进行专门脱 S 处理。 由于在球化处理时要生成 MgS 所以含 S 低可以节省球化剂。 Cr、 Cu：含量高要延长管子的退火时间， 否则，珠光体仍会保留下来，影响管子韧性。 Ti、 Sn：含量高时阻碍球化。 综上所述，生产球墨铸铁管铁水成份如下： 表 5— 1： 球 墨 铁管铁水成份要求 表 元 素 数 量 C % Si % Mn ≤ % P ≤ % S ≤ % Cr ≤ % Cu ≤ % Mg % Ti ≤ % Al ≤ % Sn ≤ % 金属平衡 根据国内实际经验，按球墨铸铁管的成品率 92%计算，并考虑到铁水损失和 熔炼烧损，年产 **吨球墨铸铁管约需合格铁水 万吨。 其金属平衡图见下图： 工业炉设备 铸管车间退火炉工段设连续式退火炉一座，浇注工段有烘包三套。 炉子的工作制度是两班生产，年工时基数 4700h。 有效炉长60 米，内宽。 燃料是重油，年消耗约 600 吨。 按照热处理的要求，炉子分四段控制温度：加热段、保温段、废钢 14970 生铁 156405 合金 3860 回炉料 9265 其它损失 9265 炉料量 184500 铁水需要量175500 毛管产量161500 成品产量150500 短尺管 图 5： 金属平衡图 快冷段和缓冷段。 各段之间炉顶下降并设置耐热钢隔帘以减少相邻段之间的相互影响。 铸管出炉前还通过 3 米长的水冷却段以降低 出炉温度，减少管子热辐射对炉后机械的影响，方便精整工序的操作。 同样，加热段入口处设置门帘和气幕，来减少高温烟气逸出。 加热段、保温段和缓冷段共用一台助燃通风机。 加热段和保温段炉顶排烟口排出的烟气，先后通过空气换热器和燃油换热器，将助燃空气和重油预热，保证必需的炉温以加快升温速度、并节约能源。 烟气最终由扣帽子烟机引至高烟囱排出。 炉 内 有 两 条 带拨 爪 的 输 送链 ， 其 速 度调 节 范 围是；炉底上镶嵌五条以 2%斜度向上倾斜的滑道，铸管在拨爪的失去下沿着滑道边滚动边向前移动，保证了铸管受热均匀和防止变形。 炉 两侧各有三台对中机，其推杆能在垂直于炉长方向移动，纠正管子运行时的跑偏。 整座炉子支承在横架于基础坑上的钢结构上，加热段保温段的炉顶采用不定型浇注料并加隔热材料的复合结构，快冷段和缓冷段采用耐火纤维炉顶以减少热损失。 工艺设备选型 炼铁工艺段，设备齐全，且原有设备可以满足扩建后的生产需求，这里不再考虑。 铸造工艺设备主要包括电炉、铸管机组系统和其他辅助系统。 表 5— 2： 主要工艺设备明细 表 序号 项目名称 规格型号 单位 数量 备注 1 离心铸造机 直径 300800mm,长度 20xx8000mm 套 1 2 微震压实造型机 Z148JX 套 16 3 148输送线及辅机 套 2 4 树脂再生设备 套 2 5 树脂砂造型设备 套 10 6 抛丸机 Q378FA 套 1 7 抛丸机 Q3210B 套 10 8 行车 5T1H 套 4 9 中频电炉 10T 套 2 10 叉车 套 6 11 厂内机动车 套 6 12 其它 套 射压造型线 FR516 套 1 粘土砂处理系统 160T/n 套 2 第 五 章 原、辅材料及燃料。