離心鑄管

發展歷史

世界第一台離心鑄管機是1849年有英國人安德克製造出來的，並於1852年鑄造出長為3.6m、直徑為75mm的離心鑄管。美國、加拿大、法國、日本、德國分別於1922年、1923年、1928年、1940年、1945年生產離心鑄管，我國最早的離心鑄管車間時日本侵占東北時在鞍鋼建立起來的。

西方已開發國家大多採用離心鑄造法生產離心鑄管，我國在80年代以前，除鞍鋼鑄管廠採用砂型離心鑄造法生產部分鑄鐵管外，主要採用連續鑄造法生產鑄管，質量和性能都比較差，與先進國家相比，還存在很大差距。但隨著中國離心鑄管行業的發展，國內在離心鑄管研究、生產方面，都取得了很大的進展和成績。

在離心力作用下，密度較小的質點向旋轉中心移動（內浮）；密度較大質點向型壁移動（外沉）。它們的浮、沉速度比一般重力鑄造時可大約 G 倍，故離心鑄造時密度較小的氣泡、渣粒能很快移向自由表面或處於鑄型中部的澆注補縮系統中，但鑄件易產生密度偏析。

（1）凝固順序是由鑄管外表皮向內表皮凝固。

（2）離心鑄造的補縮能力強，金屬液的離心力比重力大 G 倍，它具有較大的克服晶粒間補縮通道對晶粒間縮松進行補縮的能力。

（3）進入離心鑄型的金屬液會在結晶前緣上有固液相混合區上發生相對滑動，使鑄件橫斷面上得到傾斜狀的柱狀晶。如果滑動劇烈，促使形成等軸晶。

（4）進入鑄型圓柱表面上的金屬液是逐層覆蓋在軸向上充填鑄型。

離心鑄管根據鑄型特點可分為水冷金屬型離心鑄管、塗料金屬型離心鑄管、樹脂砂襯離心鑄管、砂型離心鑄管（已淘汰）。

水冷金屬型離心鑄管又稱拉沃德離心鑄管法，其結構特點是使用長流槽，澆注時可以是澆注槽移動，也可以是鑄型移動，由於採用專用的水冷裝置，結構複雜，造價高。另外，由於水的激冷作用，鑄管往往出現白口，需要熱處理，鑄管生產效率高，一般用來批量生產中小直徑的球鐵管。

塗料金屬型離心鑄管又稱熱模法離心鑄管，最早研製和使用這種工藝的是德國迪克(Duker)公司，其結構特點是金屬型不帶水套，主機不作水平運動，使用短流槽，在鑄型內表面噴上一層塗料，可獲得無白口的鑄態離心管，這種機器結構簡單，造價低，更換鑄型方便，並且鑄型壽命長，鑄管直徑不受限制，可生產灰鐵管和球鐵管。

樹脂砂襯離心鑄管工藝特點是在金屬型內表面掛上一層以樹脂作為粘結劑的砂襯，從而大大提高了金屬型壽命，並可獲得無白口的鑄態離心管，特別適合大口徑球鐵管生產。

離心鑄管主要有離心鑄管機採用不同的離心鑄造法生產。離心鑄管機有主機、傳動系統、澆注系統、噴塗拉管裝置、塗料系統、冷卻系統、液壓系統及電控系統等部分組成。

離心鑄管機在車間上的布置，要考慮現有廠房的利用，與其他設備的配套和協調。如沖天爐的熔化率要與鑄管機生產率相匹配，出鐵時不干擾鑄管生產，鐵水運輸路徑要短等等。