鐵神一號凈化劑應(yīng)用于薄壁鑄管生產(chǎn)試驗(yàn)總結(jié)報(bào)告
新國際標(biāo)準(zhǔn)ISO2531《水及煤氣管道用球墨鑄鐵管、管件、附件和接頭》(下稱ISO2531新國際標(biāo)準(zhǔn)),經(jīng)過2005年10月德國柏林會議、2006年5月美國舊金山會議、2006年12月美國洛杉磯會議和2007年4月中國北京會議形成的ISO2531新國際標(biāo)準(zhǔn)草案已經(jīng)技術(shù)委員討論通過,稍作文字修改后,發(fā)給各國投票通過,預(yù)期明年(2008年)將發(fā)布、執(zhí)行。ISO2531新國際標(biāo)準(zhǔn)的修改,實(shí)際上是進(jìn)一步提高了技術(shù)門檻;貫徹ISO2531新國際標(biāo)準(zhǔn)的過程實(shí)質(zhì)上就是一次重新洗牌的過程!斑m者生存,不適者汰淘”。ISO2531新國際標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施對中國鑄管生產(chǎn)企業(yè)既是一次挑戰(zhàn),又是一次機(jī)遇。為了應(yīng)對2008年即將頒布實(shí)施的ISO2531新國際標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)于球鐵鑄管公稱壁厚均將減薄的要求,由中國金屬學(xué)會鑄管分會牽頭,組織了有晉城市春晨興匯實(shí)業(yè)有限公司和都江堰市金星鋼鐵助劑研究所參加的“鐵神一號凈化劑應(yīng)用于薄壁鑄管生產(chǎn)試驗(yàn)”。按照中國金屬學(xué)會鑄管分會制訂的試驗(yàn)方案, 2007年9月10日――25日期間參試三方在晉城市春晨興匯實(shí)業(yè)有限公司共同進(jìn)行了試驗(yàn),取得了一定效果。試驗(yàn)結(jié)果證明:在目前工藝條件下,不需要進(jìn)行大的技術(shù)改造,只要抓住鐵水凈化精煉這個(gè)中心環(huán)節(jié),并對離心澆注機(jī)轉(zhuǎn)速作相應(yīng)調(diào)整,就可以生產(chǎn)出符合ISO2531新國際標(biāo)準(zhǔn)要求的薄壁鑄管產(chǎn)品。具體總結(jié)如下:
1、根據(jù)2007年4月份中國鑄造協(xié)會鑄管及管件分會在河南安陽召開的新國際標(biāo)準(zhǔn)研討會發(fā)布的相關(guān)資料介紹,國際標(biāo)準(zhǔn)化組織已召開了幾次會議決定對ISO2531:98標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修改,其中比較大的修改是將原來的壁厚等級K改為壓力等級C(C為允許工作壓力),壓力等級為C25、C30、C40、C50、C64、C100等,其中C25、C30、C40為推薦壓力等級,公稱壁厚e=a+1.3+0.001DN(a為最小壁厚,按Balow’s公式計(jì)算)。ISO2531新國際標(biāo)準(zhǔn)最顯著特征就是壁厚比原標(biāo)準(zhǔn)大幅度下降,具體對照情況如下表:
(摘錄部分?jǐn)?shù)據(jù),各種規(guī)格鑄管的公稱壁厚見會議上所發(fā)資料)
|
DN(mm) |
DE(mm) |
ISO2531-98K9標(biāo)準(zhǔn)壁厚 |
ISO2531-98K7標(biāo)準(zhǔn)壁厚 |
ISO2531草案4
標(biāo)準(zhǔn)壁厚 |
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80 |
98 |
6.0mm |
6.0mm |
4.4mm |
|
100 |
118 |
6.0mm |
6.0mm |
4.4mm |
|
125 |
144 |
6.0mm |
6.0mm |
4.5mm |
|
150 |
170 |
6.0mm |
6.0mm |
4.5mm |
|
200 |
222 |
6.3mm |
6.0mm |
4.7mm |
|
250 |
274 |
6.8mm |
6.0mm |
5.5mm |
|
300 |
326 |
7.2mm |
6.0mm |
6.2mm |
|
350 |
378 |
7.7mm |
6.0mm |
5.7mm |
|
400 |
429 |
8.1mm |
6.3mm |
6.3mm |
|
450 |
480 |
8.6mm |
6.7mm |
6.9mm |
|
500 |
532 |
9.0mm |
7.0mm |
7.5mm |
|
600 |
635 |
9.9mm |
7.7mm |
8.7mm |
|
700 |
738 |
10.8mm |
8.4mm |
8.6mm |
|
800 |
842 |
11.7mm |
9.1mm |
9.6mm |
2、根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)變化的情況,本次試驗(yàn)為提前適應(yīng)ISO2531新國際標(biāo)準(zhǔn),盡快與國際市場接軌,以使用鐵神一號凈化劑為重點(diǎn),在不改變現(xiàn)有工裝的基礎(chǔ)上,采取調(diào)整工藝參數(shù)、凈化鐵水質(zhì)量、穩(wěn)定設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等措施,進(jìn)行了薄壁鑄管小批量的試驗(yàn)生產(chǎn)。本次試驗(yàn)方案要求,使用鐵神一號凈化劑,要按照“現(xiàn)代鐵水凈化技術(shù)”的要求,制定鐵水凈化精煉工藝文件,要嚴(yán)格按照使用方法規(guī)定的操作工藝,使用鐵神一號凈化劑對鐵水進(jìn)行凈化精煉,確保鐵水的潔凈度,確保薄壁鑄管具有優(yōu)良的力學(xué)性能和優(yōu)秀的防透漏性能。本次試驗(yàn)主要生產(chǎn)了DN100、DN200、DN500、DN800四個(gè)規(guī)格管。對薄壁鑄管壁厚度、重量、水壓試驗(yàn)(50公斤壓力)、金相分析、物理性能等指標(biāo)進(jìn)行了檢測。
檢測數(shù)據(jù)如下:
|
規(guī)格
(mm) |
數(shù)量(支) |
水壓合
格率(%) |
平均壁厚(mm) |
球化等級 |
抗拉強(qiáng)度 |
延伸率
(%) |
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DN100 |
50 |
80 |
4.6 |
(3,7) |
440 |
12 |
|
DN200 |
40 |
90 |
4.8 |
(2,7) |
455 |
14 |
|
DN500 |
50 |
93 |
7.4 |
(3,7) |
460 |
15 |
|
DN800 |
40 |
96 |
9.5 |
(2,8) |
480 |
13 |
上述管子按K7標(biāo)準(zhǔn)管已銷售。
3、試驗(yàn)生產(chǎn)主要工作措施:
3.1 在鐵水質(zhì)量上嚴(yán)格控制,尤其是P、S等元素,不允許超過標(biāo)準(zhǔn)。
3.2按照“現(xiàn)代鐵水凈化技術(shù)”的工藝要求,制定了爐前鐵水凈化精煉工藝文件,使用都江堰市金星鋼鐵助劑研究所獨(dú)家研制的發(fā)明專利和發(fā)明專利銀獎的產(chǎn)品——“鐵神一號”凈化劑,對鐵水進(jìn)行爐前凈化精煉,有效的減少了鐵水中的各種有害氣體和各種非金屬夾雜物,保證了鐵水潔凈度,增加了鐵水的流動性,減少了管壁夾渣、氣孔等缺陷,保證了薄壁鑄管產(chǎn)品的內(nèi)外質(zhì)量;由于鐵神一號凈化劑在強(qiáng)烈凈化鐵水的同時(shí),還能明顯地細(xì)化晶粒,增加鑄鐵基體密度,提高了薄壁鑄管的防透漏能力。
3.3 在離心澆鑄機(jī)運(yùn)行參數(shù)上進(jìn)行了針對性調(diào)整,通過控制鑄管重量進(jìn)而降低壁厚到ISO2531新國際標(biāo)準(zhǔn)范圍。
3.4 在退火、水壓試驗(yàn)等工藝上也進(jìn)行了相應(yīng)的工藝變更。
3.5 按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行試棒加工及性能檢驗(yàn)。
4、試驗(yàn)存在的問題及應(yīng)對措施:
4.1 小口徑薄壁鑄管由于壁厚變化較大,要求澆鑄溫度、鐵水潔凈度較高,否則,極易出現(xiàn)斷管和澆鑄不成型現(xiàn)象;要解決鐵水的潔凈度,必須以工藝文件規(guī)定:使用鐵神一號凈化劑對鐵水進(jìn)行爐前凈化精煉,未經(jīng)凈化精煉的鐵水一律不得用于澆注產(chǎn)品。
4.2 由于有效壁厚的減薄,使水壓合格率受到一定影響;要堅(jiān)持使用鐵神一號凈化劑,細(xì)化晶粒、增加密度、提高薄壁鑄管防透漏性能,提高水壓合格率。
4.3 小口徑薄壁鑄管水壓試驗(yàn)時(shí),由于試驗(yàn)機(jī)夾緊力調(diào)整不適配,導(dǎo)致部分薄壁鑄管出現(xiàn)嚴(yán)重彎曲現(xiàn)象,初期試驗(yàn)時(shí)比例為5%左右;要對水壓試驗(yàn)機(jī)械進(jìn)行局部技術(shù)改造,解決薄壁鑄管彎曲問題。
4.4 由于小口徑薄壁鑄管壁厚的原因,在加工性能試棒時(shí)增加了難度,需提高操作人員加工水平保證試驗(yàn)質(zhì)量。
4.5 在諸如管模維修尺寸、退火工藝、產(chǎn)品最終安裝尺寸等環(huán)節(jié)還有一些工作需要逐步完善。
5、結(jié)論:
5.1 通過本次試驗(yàn),充分認(rèn)識到:要生產(chǎn)符合ISO2531新國際標(biāo)準(zhǔn)的薄壁鑄管,鐵水潔凈度是關(guān)鍵。我國生產(chǎn)的離心球鐵鑄管一直在低價(jià)位運(yùn)行,所以我國鑄管生產(chǎn)企業(yè)不能采用發(fā)達(dá)國家鑄管生產(chǎn)企業(yè)使用優(yōu)質(zhì)原輔材料,獲得高潔凈度鐵水生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)薄壁鑄管的模式。在使用一般原輔材料的前提下,只要堅(jiān)持使用鐵神一號凈化劑,嚴(yán)格按照“現(xiàn)代鐵水凈化技術(shù)”規(guī)定的操作工藝,在爐前對鐵水進(jìn)行凈化精煉,就可以獲得高潔凈度的優(yōu)質(zhì)鐵水,就可以生產(chǎn)出符合ISO2531新國際標(biāo)準(zhǔn)的薄壁鑄管。這是一條符合中國國情的低成本生產(chǎn)符合ISO2531新國際標(biāo)準(zhǔn)薄壁鑄管的有效途徑;這是本次試驗(yàn)所取得的一條重要經(jīng)驗(yàn)。
5.2對離心澆鑄機(jī)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行有效地、恰如其分地調(diào)整,降低鑄管的平均重量達(dá)到均勻降低薄壁鑄管壁厚的目的,效果是明顯的。
5.3 嚴(yán)格控制原鐵水磷、硫含量,進(jìn)一步規(guī)范球化工藝是保證球化效果的重要措施,也是提高小口徑薄壁鑄管一次打壓合格率和保證薄壁鑄管產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段,一定要十分重視。
5.4 針對本次試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的其他問題,也要盡快采取相應(yīng)改進(jìn)措施,限期解決,以便盡快掌握穩(wěn)定生產(chǎn)符合ISO2531新國際標(biāo)準(zhǔn)薄壁鑄管的配套技術(shù),形成強(qiáng)大的國際市場競爭力。這樣,在ISO2531新國際標(biāo)準(zhǔn)公布執(zhí)行時(shí),我國鑄管生產(chǎn)企業(yè)就能輕松應(yīng)對,使國產(chǎn)離心球墨鑄鐵管順利達(dá)到ISO2531新國際標(biāo)準(zhǔn)的要求,順利進(jìn)入國際市場。
晉城市春晨興匯實(shí)業(yè)有限公司
都江堰市金星鋼鐵助劑研究所
2007-10-10