CN101323934B

CN101323934B - 高抗磨混凝土输送管及其生产方法

Info

Publication number: CN101323934B
Application number: CN2008100454954A
Authority: CN
Inventors: 张永刚; 秦劲松
Original assignee: CHENGDU TIANYUAN XINTAI COMPOSITE MATERIAL Co Ltd
Current assignee: CHENGDU TIANYUAN XINTAI COMPOSITE MATERIAL Co Ltd
Priority date: 2008-07-08
Filing date: 2008-07-08
Publication date: 2011-01-12
Anticipated expiration: 2028-07-08
Also published as: CN101323934A

Abstract

一种高抗磨混凝土输送管，由质量比为0.15-0.4％的C，0.1-2.0％的Si，1.6-3.0％的Mn，0.3-2.0％的Cr，0-0.5％的Mo，0.02-0.1％的V，0.01-0.06％的Ti，0-0.03％的Ni，0-0.5％的Cu，0.02-0.06％的Nb，0.01-0.05％的Al，0.0005-0.005％的B，0.02-0.06％的Re，0-0.02％的N，0-0.035％的S，0-0.035％的P和余量的Fe组成，经冶炼、离心浇铸、热轧、控制冷却等步骤制成。本发明生产工艺简短，生产的输送管具有高抗磨性能的马氏体、贝氏体金相组织，使用寿命比20号无缝管提高4-20倍。

Description

高抗磨混凝土输送管及其生产方法

技术领域：

本发明涉及一种无缝钢管及其生产方法，具体的说是一种高抗磨混凝土输送管及其生产方法。

背景技术：

目前，各型混凝土泵车用混凝土输送管道，如各型拖式混凝土输送泵和臂架泵，一般均使用20号钢隐缝焊管或轧制无缝管。由于这些低合金管本身合金含量低，加之成型后未进行热处理，组织一般为铁素体+珠光体，硬度低，必然导致其抗磨性差，就拖式泵而言，20号钢隐缝焊管或无缝管的寿命分别为输送8000立方混凝土、14000立方混凝土左右，臂架泵管子的寿命更短，国内知名泵厂特制的50Mn2，硬度为HRC30左右的混凝土输送管寿命也只有20000立方混凝土左右，难以满足生产上的需要，因而商品混凝土生产行业急需高抗磨输送钢管；但是，由于具有高抗磨性能的合金，其热塑性和压力加工性能较差，采用传统的焊管或轧制管生产工艺难以制成钢管。

发明内容：

本发明之目的旨在克服上述现有技术之不足，提供一种热塑性能好，抗磨性能优异、焊接切割性能优良，使用寿命长的高抗磨的混凝土输送管用合金材料及生产高抗磨的混凝土输送管的方法。

本发明是这样实现的：

高抗磨混凝土输送管，管材由质量比为0.15-0.4％的C，0.1-2.0％的Si，1.6-3.0％的Mn，0.3-2.0％的Cr，0-0.5％的Mo，0.02-0.1％的V，0.01-0.06％的Ti，0-0.03％的Ni，0-0.5％的Cu，0.02-0.06％的Nb，0.01-0.05％的Al，0.0005-0.005％的B，0.02-0.06％的Re，0-0.02％的N，0-0.035％的S，0-0.035％的P和余量的Fe组成。

高抗磨混凝土输送管的生产方法，包括下列步骤：

(一)生产离心铸管坯：

a、冶炼：以废钢及合金为主要原料，采用≥0.5t电弧炉或中频感应炉熔炼，熔炼中多次进行炉前分析，根据炉前分析结果调整钢水成分，至钢水成分符合上述管材组成后出炉，钢水出炉温度为1550-1650℃；

b、离心浇铸：在离心机上，放置经烘烤喷涂的型筒，型筒长度为1800-6800mm，内径为φ125-150mm，浇铸时，型筒转速为1500-2500r/min，钢水浇铸速度为20-150kg/s，钢水浇铸完毕凝固2-4分钟后，关闭离心机使其自然停机，停机后进行脱模，将铸管与型筒分离；

c、将冷却至常温的离心铸管进行抛丸，得到离心铸管。

(二)采用热轧机组将步骤(一)制得的离心铸管进行热轧处理：

d、将离心铸管在热轧机组上经粗轧-精轧-定径-校直-切头后制得的直径133mm，壁厚4-6mm，长度6000-9000mm的无缝钢管；

e、将步骤d制得的无缝钢管低温回火后切成客户要求长度的的无缝钢管，两端用J422号焊条焊上法兰即得成品。

本发明还可包含下列步骤：

f、水压试验：取步骤g所得成品，通过水压试验，检查产品是否漏水，根据产品的服役条件，选择水压的大小，如22MPa。

g、金相组织及硬度的检验：将步骤g所得成品取样检验，产品的金相组织为马氏体或马氏体十贝氏体，硬度在HRC42-55之间。

h、成品的化学分析及入库：在步骤e所得管材上取样进行最终产品的化学成分分析，合格后，编号入库。

与现有技术相比，本发明具有下列特点：

1、本发明的高抗磨混凝土输送管材料，制成的管子具有高抗磨性能的金相组织；例如：马氏体或马氏体+贝氏体组织，通过取试片在磨损试验机上的对比试验表明，比20号钢的抗磨性提高4-20倍；

2、采用本发明方法，离心铸造管坯经热轧的工艺可以生产薄壁(例如：4mm厚)的高抗磨无缝钢管，管子壁厚均匀性好，组织致密，无疏松，无夹杂物；

3、采用本发明，生产工艺简短，生产的高抗磨无缝管用作输送混凝土，抗磨性能优异，使用寿命比20号无缝钢管提高4-20倍。

具体实施方式：

下面通过实施例对发明作进一步说明，但本发明不限于上述实施例，本发明内容所述均可实施，并具有相似效果。

实施例1

采用0.5t中频感应炉冶炼，原料以废钢为主，熔炼中调整钢水成分如下(质量％)：C 0.15％，Si 0.1％，Mn 1.6％，Cr 0.3％，Mo 0.5％，V 0.1％，Ti 0.06％，Ni 0.03％，Cu 0.5％，Nb 0.02％，Al 0.01％，B 0.0005％，Re 0.02％，N 0.001％，S 0.002％，P 0.002％，余量为Fe，钢水出炉温度为1550℃。型筒在第一次使用时，先进行烘烤，然后对型筒内表面进行喷涂石英或锆英涂料，喷涂后，再对内表面进行烘烤。烘烤是将型筒送入电炉中烘烤，烘烤温度为200-300℃，时间为20-40分钟；或者用天然气火焰喷烤型筒内部至型筒外表面180-250℃，时间为20-30分钟。

在DN134×3400型筒的内壁喷涂石英涂料，在200℃电炉中烘烤40min后，置于离心机上，浇铸时，型筒转速为1500r/min，钢水浇铸速度为20kg/s，钢水浇铸完毕凝固2分钟后脱模得到DN129×26.7×3150的铸管，铸管冷却至常温后经抛丸，将抛丸后的铸管切断为2节等长的DN125×26.7×1575的铸管送φ90的热轧机组上经粗轧-精轧-定径-校直-切头后制得的直径133mm，壁厚4.5mm，长度6000mm的无缝钢管。低温回火后切断为3米定尺两端焊上法兰即得成品。经过金相分析，管子的内表面为马氏体组织，硬度为HRC52。通过22MP水压检验合格。

该管用于输送混凝土，寿命比20号钢钢管提高10倍。

实施例2

采用0.8t中频感应炉冶炼，原料以废钢及合金为主，熔炼中调整钢水成分如下(质量％)：C 0.4％，Si 2.0％，Mn 3.0％，Cr 2.0％，V 0.02％，Ti 0.01％，Nb 0.06％，Al 0.05％，B 0.005％，Re 0.06％，N 0.02％，S 0.035％，P 0.035％，余量为Fe，钢水出炉温度为1650℃。在DN134×3400型筒的内壁喷涂石英涂料，在300℃电炉中烘烤20min后，置于离心机上，浇铸时，型筒转速为2500r/min，钢水浇铸速度为150kg/s，钢水浇铸完毕凝固4分钟后脱模得到DN129×26.7×3150的铸管，铸管冷却至常温后经抛丸，将抛丸后的铸管切断为2节等长的DN125×26.7×1575的铸管送φ90的热轧机组上经粗轧-精轧-定径-校直-切头后制得的直径133mm，壁厚6mm，长度9000mm的无缝钢管。低温回火后切断为3米定尺两端焊上法兰即得成品。经过金相分析，管子的内表面为马氏体组织，硬度为HRC52。产品通过22MP水压检验合格。

该管用于输送混凝土，寿命比20号钢钢管提高8倍。

实施例3

采用1t电弧炉冶炼，原料以废钢为主。铸管的材料组成(质量％)为：C 0.3％，Si 1.0％，Mn 2.6％，Cr 1.5％，Mo 0.35％，V 0.08％，Ti 0.05％，Ni 0.02％，Cu 0.25％，Nb 0.04％，Al 0.03％，B 0.0025％，Re 0.04％，N 0.01％，S 0.015％，P 0.03％，余量为Fe，钢水出炉温度为1600℃。在DN134×3400型筒的内壁喷涂石英涂料，用天然气火焰喷烤型筒内部至型筒外表面200℃，时间为25分钟后，置于离心机上，离心浇注工艺为：浇铸时，型筒转速为2000r/min，钢水浇铸速度为100kg/s，钢水浇铸完毕凝固3分钟后脱模得到DN129×26.7×3150的铸管，铸管冷却至常温后经抛丸，将抛丸后的铸管切断为2节等长的DN125×26.7×1575的铸管送φ90的热轧机组上经粗轧-精轧-定径-校直-切头后制得的直径133mm，壁厚5mm，长度8000mm的无缝钢管。低温回火后切断为2米定尺两边用J422号焊条焊上法兰及得成品。经过金相分析，管子内表面为马氏体+贝氏体组织，硬度为HRC53。经22MP水压检验合格。

该管用于输送混凝土，寿命比20号钢钢管提高11倍。

Claims

1.高抗磨混凝土输送管，其特征在于：所述的高抗磨混凝土输送管管材由质量比为0.3-0.4％的C，1.0-2.0％的Si，2.6-3.0％的Mn，1.5-2.0％的Cr，0.35-0.5％的Mo，0.08-0.1％的V，0.05-0.06％的Ti，0.02-0.03％的Ni，0.25-0.5％的Cu，0.04-0.06％的Nb，0.03-0.05％的Al，0.0025-0.005％的B，0.04-0.06％的RE，0.01-0.02％的N，0.015-0.035％的S，0.03-0.035％的P和余量的Fe组成。

2.权利要求1所述的高抗磨混凝土输送管的生产方法，其特征在于：按照下列步骤进行：

(一)生产离心铸管坯：

a、冶炼：以废钢及合金为主要原料，采用≥0.5t电弧炉或中频感应炉熔炼，钢水出炉温度为1550-1650℃；

b、钢水出炉经离心铸造得到厚壁离心铸管；

c、将冷却至常温的离心铸管进行抛丸，得到离心铸造厚壁管坯；

(二)热轧处理：

d、将离心铸厚壁管坯在热轧机组上经粗轧-精轧-定径-校直-切头后制得无缝钢管；

e、将无缝钢管低温回火后切成客户要求长度的无缝钢管，两端用焊条焊上法兰。

3.根据权利要求2所述的高抗磨混凝土输送管的生产方法，其特征在于：所述步骤b中离心铸造时型筒转速为1500-2500r/min，钢水浇铸速度为20-150kg/s，钢水浇铸完毕凝固2-4min后，关闭离心机使其自然停机。

4.根据权利要求2所述的高抗磨混凝土输送管的生产方法，其特征在于：所述的步骤c中所得到的离心铸造厚壁管坯直接经步骤d进行热轧加工，不需内镗外车。

5.根据权利要求4所述的高抗磨混凝土输送管的生产方法，其特征在于：所述的步骤d中切头后制得的无缝钢管直径133mm，壁厚4-8mm，长度6000-9000mm。

6.根据权利要求2所述的高抗磨混凝土输送管的生产方法，其特征在于：所述步骤e中焊条为J422号焊条。