CN1061577C - 辐射出口集合管离心浇铸制造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于石油化工行业制氢转化炉、乙烯裂解炉的辐射出口集合管离心浇铸制造工艺。该工艺包括选料炼钢、浇铸成型、脱模固溶、管坯探伤、水压试验、理化检验、宏观显微组织检验、加工定型、组对封头焊接、焊缝探伤、加强接头及测压管、热电偶套管打孔焊接和复查检验等工序步骤。采用该工艺可以生产出高温持久强度等高温机械性能和质量接近于进口轧制管的ZG1Cr20Ni32Nb辐射出口集合管，其制造成本仅为轧制管的30-40%，可以取而代之。

Description

幅射出口集合管离心浇铸制造工艺
本发明涉及一种用于石油化工行业制氢转化炉、乙烯裂解炉幅射出口集合管的制造工艺方法。
幅射出口集合管是石油化工行业制氢转化炉、乙烯裂解炉的专用管材。目前，我国尚不具备生产能力，因而石化企业制氢转化炉、乙烯裂解炉幅射出口集合管均采用美国产的轧制管Alloy800H或日本产轧制管Incoloy800H。由于转化炉、裂解炉所用材料的特殊性，幅射出口集合管用量较少，故进口非常困难，且价格特别昂贵。
本发明的目的在于提供一种既能保证产品质量性能、又可降低生产成本，可以替代进口轧制管的ZG1Cr20Ni32Nb幅射出口集合管离心浇铸制造工艺方法。
本发明是这样实现的。此种集合管制造工艺包括选料炼钢、浇铸成型、脱模固溶、管坯探伤、水压试验、理化检验、宏观显微组织检验、加工定型、组对封头焊接、焊缝探伤、加强接头及测压管、热电偶套管打孔焊接和复查检验等工序步骤。各工序步骤实施要点分述如下：
1、选料、炼钢。对各种原材料(例如废钢铁、铬铁、镍板、铌板、铝板等)进行化学成份分析，计算出用料比例，并按要求量将各种原材料投入智能化炼钢炉中进行精炼。此种智能化炼钢炉可以对冶炼过程中的化学元素含量、炼钢温度作出自动显示，并对C、Cr、Ni、Nb等主要元素含量进行跟踪调整。
2、浇铸成型。根据用户要求确定选用的型筒尺寸，并将型筒内涂上离心铸造用耐高温涂料，且在烘炉内烘干并升温至需要温度，保持2小时；再将其送至卧式离心机上进行离心旋转，将钢水注入旋转型筒内进行离心浇铸。离心浇铸时，线速度一般控制在7--8m／S，离心压力为0．8MPa左右。
3、脱模，固溶。将已浇铸成型的管坯从型筒内拉出，并用洁净水进行急冷，即固溶处理。
4、管坯探伤。将固溶处理后的管坯进行着色探伤和超声波探伤，分别探测气孔、裂纹等铸造缺陷是否超标。若合格，则进入下道工序。
5、水压试验。根据用户要求或用公式计算，确定试验压力，检查在水压试验情况下管坯是否渗漏、冒汗，以此确定是否进入下道工序。
6、理化试验。对管坯分别进行化学成份分析和高温机械性能检测，要求满足下表规定数值范围：
表1、化学成份(元素含量％)
C Mn Si Cr Ni P S Mo Nb
0．08-0．12 ≤1．25 ≤1．5 19-23 31-34 ≤0．03 ≤0．03 ≤0．5 1．0-2．0
表2、高温机械强度
900℃高温短时机械性能 900℃高温持久强度
试验方法 屈服强度σb(MPa) 延伸率σ5(％) 试验方法 加载应力(MPa) 断裂时间(小时)
GB3652-83 ≥147 ≥35 GB6395-86 38.2 ≥100
7、宏观、显微组织检验。合格管坯宏观组织应为：外层有簿簿一层细等轴晶，中间为柱状晶，内层为粗等轴晶，无铸造缺陷；显微组织应为粗大的奥氏体晶粒及在其晶界上分布的骨架状共晶组织。
8、加工定型。将检验合格的管坯送至车床上，剥去表皮加工成用户需要的外径尺寸，再送至镗床上，将其加工成用户需要的内径尺寸。
9、管材组对、封头焊接。根据用户需要的长度尺寸，将加工成型的管材采用惰性气体保护焊进行组对、封头焊接。
10、焊缝探伤。用X射线对焊缝进行100％探伤，其质量达Ⅰ级者为合格。
11、加强接头及测压管、热电偶套管打孔、焊接。根据用户要求的尺寸，将X射线检查合格管送至钻床上打孔，并采用惰性气体保护焊将一定数量锻造的加强接头及测压管、热电偶套管焊在管上。
12、复查检验。对上述各道工序的检测数据资料再进行一次复核。
本发明提供的ZG1Cr20Ni32Nb幅射出口集合管离心浇铸制造工艺，可以生产出高温持久强度等高温机械性能和质量接近美、日进口轧制管的产品，其制造成本仅为轧制管的30--40％，宜于替代应用。

Claims (1)

1、一种幅射出口集合管离心浇铸制造工艺，其特征在于，该制造工艺按以下工序步骤实施：
A、选料、炼钢对各种原材料进行化学成份分析，计算出用料比例，并将各种原材料按要求量投入智能化炼钢炉中进行精炼；
B、浇铸成型根据用户要求确定选用的型筒尺寸，并将型筒涂上离心铸造用耐高温涂料，在烘炉内烘干并升温至需要温度保持2小时；再将其送至卧式离心机上进行离心旋转，将钢水注入旋转型筒内进行离心浇铸；
C、脱模、固溶将浇铸成型的管坯从型筒内拉出，并用洁净水进行急冷固溶处理；
D、管坯探伤将固溶处理后的管坯进行着色和超声波探伤，分别探测气孔、裂纹等铸造缺陷是否超标；
E、水压试验根据用户要求或公式计算，确定试验压力，检查在水压试验情况下管坯是否渗漏、冒汗；
F、理化试验对管坯分别进行化学成份分析和高温机械性能检测，是否满足规定数值要求；
G、宏观、显微组织检验，看其是否合格；
H、加工定型将检验合格的管坯送至车床上，剥去表皮加工成用户需要的外径尺寸，再送至镗床上加工成需要的内径尺寸；
I、管材组对、封头焊接根据用户需要的长度尺寸，将加工成型的管材采用惰性气体保护焊进行组对、封头焊接；
J、焊缝探伤用X射线对焊缝进行100％探伤，质量Ⅰ级者为合格；
K、加强接头、测压管、热电偶套管打孔、焊接根据用户要求尺寸，将X射线检查合格管送至钻床上打孔，并采用惰性气体保护焊将一定数量锻造的加强接头及测压管、热电偶套管焊在管上；
L、复查检验对上述各道工序检测数据资料进行复核。
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