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      一種鍋爐用中心筒離心鑄造方法

      文檔序號(hào):3411425閱讀:309來(lái)源:國(guó)知局

      專利名稱::一種鍋爐用中心筒離心鑄造方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      :本發(fā)明涉及鍋爐用中心筒的鑄造方法,特別是一種鍋爐用中心筒離心鑄造方法。
      背景技術(shù)
      :鍋爐用中心筒是鍋爐構(gòu)件中的重要零部件,其幾何形狀類別分為長(zhǎng)筒型、短筒型、長(zhǎng)錐筒型、半雙層型、單法蘭型、變徑型,它的作用是使旋風(fēng)筒中的煙氣分離,緩沖煙流和氣流的速度。由于在鍋爐運(yùn)行中,中心筒受到高溫的燒損和煙氣流中塵屑的沖刷摩擦以及煙氣流中S02的侵蝕,而且又是在110(TC的高溫下長(zhǎng)期服役,因此中心筒的使用壽命較短。從目前的使用狀況看,中心筒的一般使用壽命為624個(gè)月,因此更換頻繁。中心筒的設(shè)計(jì)位置高、更換復(fù)雜、閑難、周期長(zhǎng)、費(fèi)用高、危險(xiǎn)性大,在鍋爐的運(yùn)行中,是影響經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的重要因素。目前,鍋爐用中心筒的生產(chǎn)方法有砂型鑄造和巻制焊接兩種。砂型鑄造的鍋爐用中心筒,存在的不足是質(zhì)地疏松、金相粗大以及氣孔、砂眼、夾渣排除難度大,且筒壁厚度不均勻、幾何尺寸有一定誤差、表面粗糙,故不能有效的延長(zhǎng)中心筒的使用壽命;巻制的鍋爐用中心筒,是用成型板材巻制焊接而成,存在的不足是因焊條和母材難以統(tǒng)一,而且硬度低、易變形、不耐沖刷磨損,故更不能延長(zhǎng)中心筒的使用壽命。
      發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種可克服以上技術(shù)的不足,使生產(chǎn)出的鍋爐用中心筒兒何尺寸準(zhǔn)確,無(wú)任何氣孔、砂眼、夾渣,且金相細(xì)密、硬度高,具有耐高溫?zé)龘p(使用溫度可達(dá)1300'C)、耐高溫磨損(硬度HRC45-61)、耐高溫蝕損(抗氧化指標(biāo)〈0.023g/M211)、能有效延長(zhǎng)中心筒使用壽命的鍋爐用中心筒離心鑄造方法。為達(dá)到以上目的,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是該一種鍋爐用中心筒離心鑄造方法,其特征在于它由以下生產(chǎn)步驟生產(chǎn)(1)、根據(jù)所要生產(chǎn)的鍋爐用中心筒的幾何形狀類別制造出相應(yīng)的成型滾筒模具;(2)、配制成型脫模襯砂將制好的型砂加入水玻璃混合均勻,作為成型脫模襯砂(3)、噴撒成型脫模襯砂將成型滾筒模具放在相應(yīng)的離心機(jī)上,開(kāi)動(dòng)離心機(jī),使成型滾筒模具轉(zhuǎn)動(dòng),再將配制好的成型脫模襯砂,均勻的噴撒在高速轉(zhuǎn)動(dòng)著的成型滾筒模具的內(nèi)壁周圍,以便于成型脫模,邊轉(zhuǎn)動(dòng)邊噴撒,使其成層,成層厚度直至達(dá)到所要求的厚度為宜;(4)、成型脫模襯砂層烘千將在成型滾筒模具內(nèi)壁上成型好的成型脫模襯砂層,在成型滾筒模具高速轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí),用烘干車噴入溫火烘干;(5)、噴刷耐火涂料成型好的成型脫模襯砂層內(nèi)表面千燥后,在成型滾筒模具高速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)下,再用噴刷設(shè)備將耐火涂料噴刷在成型好的成型脫模襯砂層內(nèi)表面,使其成為耐火涂料層;(6)、耐火涂料層烘干將噴刷好的耐火涂料層,用溫火烘干,并必須與成型好的成型脫模襯砂層一塊烘干;(7)、澆鑄停止溫火烘干后,將熔化好的合金鋼液按所鑄的中心筒要求計(jì)量稱取,用導(dǎo)液裝置,在成型滾筒模具高速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)下迅速均勻的導(dǎo)入成型滾筒模具內(nèi)壁上的成型好的成型脫模襯砂層內(nèi),利用成型滾筒模具轉(zhuǎn)動(dòng)的離心力將合金鋼液均勻的流散在成型脫模襯砂層內(nèi)壁的型腔內(nèi),即可形成定型的鍋爐用中心筒鑄件;(8)、利用蒸汽對(duì)成型的鍋爐用中心筒鑄件冷卻,使合金鋼液內(nèi)表面形成馬氏體成型的鍋爐用中心筒鑄件在繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)中逐漸冷卻,當(dāng)冷卻到9卯-110(TC范圍內(nèi)時(shí),用蒸汽管通入蒸氣冷卻,使成型的鍋爐用中心筒鑄件內(nèi)表面形成馬氏體,等軸晶,以提高耐磨性能;(9)、取出鍋爐用中心筒鑄件關(guān)閉離心機(jī),使成型滾筒模具停止轉(zhuǎn)動(dòng),再將冷卻的成型鍋爐用中心筒鑄件,用拔件機(jī)平穩(wěn)拔出;(10)、成型的鍋爐用中心筒鑄件的修整將離心鑄造出的成型的鍋爐用中心筒鑄件進(jìn)行檢査修整,即為合格的鍋爐用中心筒成品。本發(fā)明還通過(guò)如下措施實(shí)施所使用的離心機(jī)為托輥式離心機(jī),由平行的二根托輥構(gòu)成,成型滾筒模具置于二根托輥之間,當(dāng)主動(dòng)托輥轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),搓動(dòng)成型滾筒模具轉(zhuǎn)動(dòng);所述的成型滾筒模具,其幾何形狀類別與要鑄造的鍋爐用中心筒的幾何形狀類別相一致,鑄造什么幾何形狀類別的鍋爐用中心筒,就需要什么兒何形狀類別的成型滾筒模具;所述的合金鋼液為FeCr/Al203Re陶瓷復(fù)合材料;所述的成型滾筒模具的高速轉(zhuǎn)動(dòng)速度可由n=36V的公式求得,其中G為合金鋼液的重力系數(shù),采用FeCr/Al203Re時(shí),其值為70,R為所鑄鍋爐用中心筒的半徑;在噴撒成型脫模襯砂步驟中,成型脫模襯砂的噴撒厚度可控制在70-110mm;在成型脫模襯砂層烘干步驟中,用烘干車噴入的溫火為500°C-900°C,對(duì)成型脫模襯砂層內(nèi)表面的干燥深度可控制在20-70mm范圍內(nèi);在對(duì)成型脫模襯砂層烘干和對(duì)耐火涂料層的烘干步驟中,所述的溫火為火溫控制在300-100(TC范圍內(nèi);在噴刷耐火涂料步驟中,所述的耐火涂料的耐火度為1600-2000°C,在成型脫模襯砂層內(nèi)表面噴刷的厚度可控制在0.5-1.5mm范圍內(nèi);在取出鍋爐用中心筒鑄件步驟中,可在冷卻至650-750'C時(shí)取出。采用本技術(shù)方案生產(chǎn)鍋爐用中心筒與采用砂型鑄造生產(chǎn)鍋爐用中心筒,其主要技術(shù)指標(biāo)有明顯差異,如以下表一和表二。表一本發(fā)明與砂型鑄造生產(chǎn)的鍋爐用中心筒金相組織比較表<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表二本發(fā)明與砂型鑄造生產(chǎn)的鍋爐用中心筒主要技術(shù)指標(biāo)比較表<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>本發(fā)明的有益效果在于與砂型鑄造和巻制焊接方法生產(chǎn)的鍋爐用中心筒相比,采用本技術(shù)方案生產(chǎn)的鍋爐用中心筒,其幾何尺寸精確,長(zhǎng)度L士T^,直徑0±19^。;硬度高,硬度為HRC45-65;金相組織細(xì)化,等軸晶達(dá)30-70%;使用壽命是砂型鑄造的3-5倍。具體實(shí)施例實(shí)施例1生產(chǎn)長(zhǎng)筒型鍋爐用中心筒,利用雙托輥臥式離心機(jī)和長(zhǎng)筒型滾筒模具,長(zhǎng)筒型滾筒模具的長(zhǎng)為2300mm,外直徑為3500mm,內(nèi)直徑為3200mm,將長(zhǎng)筒型滾筒模具置于離心機(jī)的雙托輥之間,采用FeCr/Al203Re陶瓷復(fù)合材料,通過(guò)離心機(jī)使長(zhǎng)筒型滾筒模具按n=36Vi公式計(jì)算出的轉(zhuǎn)速進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),其計(jì)算出的轉(zhuǎn)速為336轉(zhuǎn)/分鐘,在轉(zhuǎn)動(dòng)中將配制好的型砂加入水玻璃后均勻的噴撒在長(zhǎng)筒型滾筒模具的內(nèi)壁周圍,作為成型脫模襯砂層,當(dāng)達(dá)到100mm的厚度時(shí),用烘干車噴入500'C的溫火,使成型的成型脫模襯砂層干燥55mm厚,再噴刷耐火涂料層,噴刷厚度為lmm,耐火涂料的耐火度為^1800°C,再在長(zhǎng)筒型滾筒模具轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí),進(jìn)行用500'C的溫火對(duì)成型脫模襯砂層、耐火涂料層烘干,烘干后再在長(zhǎng)筒型滾筒模具轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)下均勻的導(dǎo)入3000kg合金鋼液FeCr/Al203Re陶瓷復(fù)合材料,最后再通入蒸氣冷卻,冷卻至700。C,再用拔件機(jī)拔出,成為離心鑄造的長(zhǎng)筒型鍋爐用中心筒鑄件,經(jīng)過(guò)修整,即為長(zhǎng)筒型鍋爐用中心筒成品。經(jīng)檢測(cè),其金相組織為柱狀晶為33%,等軸晶為66%;主要技術(shù)指標(biāo)為使用溫度為1250'C,硬度為HRC60,抗氧化指標(biāo)為0.022g/M2h,無(wú)砂眼和氣孔,兒何形狀精確,金相組織細(xì)密。實(shí)施例2生產(chǎn)短筒型鍋爐用中心筒,利用雙托輥臥式離心機(jī)和短筒型滾筒模具,短筒型滾筒模具的長(zhǎng)為2000mm,外直徑為1800mm,內(nèi)直徑為1500mm,將短筒型滾筒模具置于離心機(jī)的雙托輥之間,采用FeCr/Al203Re陶瓷復(fù)合材料,通過(guò)離心機(jī)使短筒型滾筒模具按n=36Vi公式計(jì)算出的轉(zhuǎn)速進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),其計(jì)算出的轉(zhuǎn)速為360轉(zhuǎn)/分,在轉(zhuǎn)動(dòng)中將配制好的型砂加入水玻璃后均勻的噴撒在短筒型滾筒模具的內(nèi)壁周圍,作為成型脫模襯砂,當(dāng)達(dá)到70mm的厚度時(shí),用烘千車噴入卯O'C的溫火,使成型的脫模襯砂層干燥55mm厚,再噴刷耐火涂料層,噴刷厚度為0.5mm,耐火涂料的耐火度為2000'C,再在短筒型滾筒模具轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí),進(jìn)行用800'C的溫火對(duì)成型脫模襯砂層、耐火涂料層烘干,烘千后再在短筒型滾筒模具轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)下均勻的導(dǎo)入1400kg合金鋼液FeCr/Al203Re陶瓷復(fù)合材料,最后再通入蒸氣冷卻,冷卻至700。C,再用拔件機(jī)拔出,成為離心鑄造的短筒型鍋爐用中心筒鑄件,經(jīng)過(guò)修整,即為短筒型鍋爐用中心筒成品。經(jīng)檢測(cè),其金相組織為柱狀晶為32%,等軸晶為63%;主要技術(shù)指標(biāo)為使用溫度為1250°C,硬度為HRC60,抗氧化為0.022g/M2h,無(wú)砂眼和氣孔,幾何形狀精確,金相組織細(xì)化。實(shí)施例3生產(chǎn)長(zhǎng)錐筒型鍋爐用中心筒,利用雙托輥臥式離心機(jī)和長(zhǎng)錐筒型滾筒模具,長(zhǎng)錐筒型滾筒模具的長(zhǎng)為4000mm,上口部外直徑為2500mm,內(nèi)直徑為2200mm,下口外直徑為2200mm,內(nèi)直徑為1900mm,將長(zhǎng)錐筒型滾筒模具置于臥式離心機(jī)的雙托輥之間,采用FeCr/Al203Re陶瓷復(fù)合材料,通過(guò)離心機(jī)使長(zhǎng)錐筒型滾筒模具按n=36Vi公式計(jì)算出的轉(zhuǎn)速進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),其中R為腰部半徑,其計(jì)算出的轉(zhuǎn)速為317轉(zhuǎn)/分,在轉(zhuǎn)動(dòng)中將配制好的型砂加入水玻璃后均勻的噴撒在長(zhǎng)錐筒型滾筒模具的內(nèi)壁周圍,作為成型脫模襯砂,當(dāng)達(dá)到110mm的厚度時(shí),用烘干車噴入90(TC的溫火,使成型的成型脫模襯砂層干燥55mm厚,再噴刷耐火涂料層,噴刷厚度為0.8mm,耐火涂料的耐火度為2000'C的,再在長(zhǎng)錐筒型滾筒模具轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí),進(jìn)行用800'C的溫火對(duì)成型脫模襯砂層、耐火涂料層烘千,烘干后再在長(zhǎng)錐筒型滾筒模具轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)下均勻的導(dǎo)入3500kg合金鋼液FeCr/Al203Re陶瓷復(fù)合材料,最后再通入蒸氣冷卻,冷卻至700'C,再用拔件機(jī)拔出,成為離心鑄造的長(zhǎng)錐筒型鍋爐用中心筒鑄件,經(jīng)過(guò)修整,即為長(zhǎng)錐筒型鍋爐用中心筒成品。經(jīng)檢測(cè),其金相組織為柱狀晶為31%,等軸晶為60%;主要技術(shù)指標(biāo)為使用溫度為1250'C,硬度為HRC60,抗氧化為0.022g/M2h,無(wú)砂眼和氣孔,幾何形狀精確,金相組織細(xì)密。權(quán)利要求1、一種鍋爐用中心筒離心鑄造方法,其特征在于它由以下生產(chǎn)步驟生產(chǎn)(1)、根據(jù)所要生產(chǎn)的鍋爐用中心筒的幾何形狀類別制造出相應(yīng)的成型滾筒模具;(2)、配制成型脫模襯砂將制好的型砂加入水玻璃混合均勻,作為成型脫模襯砂;(3)、噴撒成型脫模襯砂將成型滾筒模具放在相應(yīng)的離心機(jī)上,開(kāi)動(dòng)離心機(jī),使成型滾筒模具轉(zhuǎn)動(dòng),再將配制好的成型脫模襯砂,均勻的噴撒在高速轉(zhuǎn)動(dòng)著的成型滾筒模具的內(nèi)壁周圍,邊轉(zhuǎn)動(dòng)邊噴撒,使其成層,成層厚度直至達(dá)到所要求的厚度為宜;(4)、成型脫模襯砂層烘干將在成型滾筒模具內(nèi)壁上成型好的成型脫模襯砂層,在成型滾筒模具高速轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí),用烘干車噴入溫火烘干;(5)、噴刷耐火涂料成型好的成型脫模襯砂層內(nèi)表面干燥后,在成型滾筒模具高速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)下,再用噴刷設(shè)備將耐火涂料噴刷在成型好的成型脫模襯砂層內(nèi)表面,使其成為耐火涂料層;(6)、耐火涂料層烘干將噴刷好的耐火涂料層,用溫火烘干,并必須與成型好的脫模襯砂層一塊烘干;(7)、澆鑄停止溫火烘干后,將熔化好的合金鋼液按所鑄的中心筒要求計(jì)量稱取,用導(dǎo)液裝置,在成型滾筒模具高速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)下迅速均勻的導(dǎo)入成型滾筒模具內(nèi)壁上的成型好的成型脫模襯砂層內(nèi),利用成型滾筒模具轉(zhuǎn)動(dòng)的離心力將合金鋼液均勻的流散在脫模襯砂層內(nèi)壁的型腔內(nèi),即可形成定型的鍋爐用中心筒鑄件;(8)、利用蒸汽對(duì)成型的鍋爐用中心筒鑄件冷卻,使合金鋼液內(nèi)表面形成馬氏體成型的鍋爐用中心筒鑄件在繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)中逐漸冷卻,當(dāng)冷卻到990-1100℃范圍內(nèi)時(shí),用蒸汽管通入蒸氣冷卻,使成型的鍋爐用中心筒鑄件內(nèi)表面形成馬氏體,等軸晶;(9)、取出鍋爐用中心筒鑄件關(guān)閉離心機(jī),使成型滾筒模具停止轉(zhuǎn)動(dòng),再將冷卻的成型鍋爐用中心筒鑄件,用拔件機(jī)平穩(wěn)拔出;(10)、成型的鍋爐用中心筒鑄件的修整。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的--種鍋爐用中心筒離心鑄造方法,其特征在于所述的合金鋼液為FeCr/Al203Re陶瓷復(fù)合材料。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鍋爐用中心筒離心鑄造方法,其特征在于所述的成型滾筒模具的高速轉(zhuǎn)動(dòng)速度可由n=36V"^T的公式求得,其中G為合金鋼液的重力系數(shù),R為所鑄鍋爐用中心筒的半徑。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鍋爐用中心筒離心鑄造方法,其特征在于在噴撒成型脫模襯砂步驟中,成型脫模襯砂的噴撒厚度可控制在70-100mm;在成型脫模襯砂層烘千步驟中,用烘干車噴入的溫火為500'C-900°C,對(duì)成型脫模襯砂層內(nèi)表面的干燥深度可控制在20-70mm范圍內(nèi);在對(duì)成型脫模襯砂層烘干和對(duì)耐火涂料層的烘干歩驟中,所述的溫火為火溫控制在300-100(TC范圍內(nèi);在噴刷耐火涂料步驟中,所述的耐火涂料的耐火度為1600-2000'C,在成型脫模襯砂層內(nèi)表面噴刷的厚度可控制在0.5-1.5mm范圍內(nèi);在取出鍋爐用中心筒鑄件步驟中,可在冷卻至65(TC-750'C時(shí)取出。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種鍋爐用中心筒離心鑄造方法,主要包括制造出相應(yīng)的成型滾筒模具、配制成型脫模襯砂、噴撒成型脫模襯砂、成型脫模襯砂層烘干、噴刷耐火涂料、耐火涂料層烘干、澆鑄、利用蒸汽對(duì)成型的鍋爐用中心筒鑄件冷卻,使合金鋼液內(nèi)表面形成馬氏體等步驟。該一種鍋爐用中心筒離心鑄造方法,采用本技術(shù)方案生產(chǎn)的鍋爐用中心筒,其幾何尺寸精確,長(zhǎng)度L±1‰,直徑φ±1‰;硬度高,硬度為HRC45-65;金相組織細(xì)化,等軸晶達(dá)30-70%;使用壽命是砂型鑄造的3-5倍,可廣泛用于鍋爐用中心筒的生產(chǎn)。文檔編號(hào)B22D13/00GK101116904SQ200610069618公開(kāi)日2008年2月6日申請(qǐng)日期2006年7月31日優(yōu)先權(quán)日2006年7月31日發(fā)明者賈從昌,賈友軍申請(qǐng)人:賈友軍
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