CN111618267A

CN111618267A - 铸铁管外表面防腐蚀处理方法

Info

Publication number: CN111618267A
Application number: CN202010603051.9A
Authority: CN
Inventors: 麻诚
Original assignee: Xinxing Ductile Iron Pipes Co Ltd
Current assignee: Xinxing Ductile Iron Pipes Co Ltd
Priority date: 2020-06-29
Filing date: 2020-06-29
Publication date: 2020-09-04

Abstract

本发明提供了铸铁管外表面防腐蚀处理方法，属于铸管防腐技术领域，包括：将保护管穿设在离心铸管机内，对保护管进行预热，将保护管定位在离心铸管机上。启动离心铸管机，向保护管内浇注铁水，使铁水形成贴合在保护管内壁的内层。待内层冷却后，将保护管和内层一并取出。本发明提供的铸铁管外表面防腐蚀处理方法中直接通过制成的保护管作为外层，将铁水浇注在保护管的内壁上，最终保护管和铁水能够形成统一的整体，即将铁水离心铸造在保护管的内壁上，由于保护管的内壁和外壁均较平整，在保证铁水能够紧密贴合在保护管内壁的同时，避免了由于多次浇注时不平整度的叠加，不仅提高了生产的效率，同时提高了换热效率。

Description

铸铁管外表面防腐蚀处理方法

技术领域

本发明属于铸管防腐技术领域，更具体地说，是涉及铸铁管外表面防腐蚀处理方法。

背景技术

现有的在生产多层复合管坯时，通常采用多次浇注，也即在上一层冷却定型后再浇注下一层，由于离心铸造时，铸件的内径不平整，而下一层直接浇注在不平整的内壁上，造成最内层的不平整，由于结构的不平整在热量传输过程中产生较大的热阻，影响换热效率。

发明内容

本发明的目的在于提供铸铁管外表面防腐蚀处理方法，旨在解决最内层不平整产生较大的热阻，影响换热效率的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供铸铁管外表面防腐蚀处理方法，包括：

将保护管穿设在离心铸管机内，对所述保护管进行预热，将所述保护管定位在所述离心铸管机上；

启动所述离心铸管机，向所述保护管内浇注铁水，使所述铁水形成贴合在所述保护管内壁的内层；

待所述内层冷却后，将所述保护管和所述内层一并取出。

作为本申请另一实施例，所述将保护管穿设在离心铸管机内包括：

将所述保护管穿设在所述离心铸管机的内腔内，并使所述保护管的外壁与所述离心铸管机的内腔贴合设置。

作为本申请另一实施例，所述保护管为304不锈钢和401不锈钢制件。

作为本申请另一实施例，所述对所述保护管进行预热包括：

将所述保护管加热至所述铁水的熔点。

作为本申请另一实施例，在所述将所述保护管定位在所述离心铸管机上之前还包括：

对所述保护管的两端进行扩口，并通过所述离心铸管机的封盖将所述保护管的扩口端压紧在所述离心铸管机上。

作为本申请另一实施例，在所述将所述保护管和所述内层一并取出之后还包括：

将所述保护管的扩口端进行切除。

作为本申请另一实施例，在所述对所述保护管进行预热之前还包括：

在所述保护管两端与所述离心铸管机之间涂覆高温胶水。

作为本申请另一实施例，在所述向所述保护管内浇注铁水之前还包括：

向所述保护管内浇注过渡钢水，使所述过渡钢水形成贴合在所述保护管内壁的过渡层，所述铁水用于浇注在所述过渡层的内壁形成所述内层。

作为本申请另一实施例，所述过渡钢水成分的质量百分比为：C 0.005～0.10，Si0.01～0.8，Mn 0.01～1.5，P 0.002～0.02，S 0.002～0.015，Cr 0.6～6.5，Mo 0.02～0.5,Ni 0.01～5.0，其余为Fe和杂质。

将所述内层、所述过渡层和所述保护管一同进行热处理。

本发明提供的铸铁管外表面防腐蚀处理方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明铸铁管外表面防腐蚀处理方法中将保护管穿设在离心铸管机内，对所述保护管进行预热，将所述保护管定位在所述离心铸管机上。启动所述离心铸管机，向所述保护管内浇注铁水，使所述铁水形成贴合在所述保护管内壁的内层。待所述内层冷却后，将所述保护管和所述内层一并取出。本申请中，直接通过制成的保护管作为外层，将铁水浇注在保护管的内壁上，最终保护管和铁水能够形成统一的整体，即将铁水离心铸造在保护管的内壁上，由于保护管的内壁和外壁均较平整，在保证铁水能够紧密贴合在保护管内壁的同时，避免了由于多次浇注时不平整度的叠加，不仅提高了生产的效率，同时提高了换热效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的铸铁管外表面防腐蚀处理方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，现对本发明提供的铸铁管外表面防腐蚀处理方法进行说明。铸铁管外表面防腐蚀处理方法，包括：

将保护管穿设在离心铸管机内，对保护管进行预热，将保护管定位在离心铸管机上。

启动离心铸管机，向保护管内浇注铁水，使铁水形成贴合在保护管内壁的内层。

待内层冷却后，将保护管和内层一并取出。

本发明提供的铸铁管外表面防腐蚀处理方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明铸铁管外表面防腐蚀处理方法中将保护管穿设在离心铸管机内，对保护管进行预热，将保护管定位在离心铸管机上。启动离心铸管机，向保护管内浇注铁水，使铁水形成贴合在保护管内壁的内层。待内层冷却后，将保护管和内层一并取出。本申请中，直接通过制成的保护管作为外层，将铁水浇注在保护管的内壁上，最终保护管和铁水能够形成统一的整体，即将铁水离心铸造在保护管的内壁上，由于保护管的内壁和外壁均较平整，在保证铁水能够紧密贴合在保护管内壁的同时，避免了由于多次浇注时不平整度的叠加，不仅提高了生产的效率，同时提高了换热效率。

现有的铸铁管外表面防腐蚀处理方法中，通常在铸铁管水泥砂浆养护完成，并在铸铁管的外壁进行光滑处理后，喷涂不锈钢涂层。由于喷涂方法的制约，导致不锈钢涂层的单位面积质量较小，如：130～400g/m²，在不锈钢涂层喷涂完成后，接着喷涂防腐蚀涂层，防腐蚀涂层的厚度为70～140微米，不锈钢涂层和防腐蚀涂层即为包裹在铸铁管上的全部涂层，但是由于喷涂的不锈钢涂层和防腐蚀涂层均较薄，当外界的环境较为恶劣时，保护管极易被破坏，进而使不锈钢涂层暴露，因此只能应用于外界环境相对稳定的环境。

煤气化炉主要用于火力发电长等热能交换要求较高的领域，由于燃烧烟煤或无烟煤中含有S等杂质，燃烧后产生SO₂等腐蚀性介质，通过采用能够承受高温耐腐蚀性的高强度不锈钢。但是不锈钢管的导热系数小，管道的热导效率低，影响了整体锅炉的使用效率及能源利用率，为此通常采用外层为不锈耐热钢，内层低合金钢的复合管子。

为此，现有技术中采用在离心铸造机内依次进行离心浇注，也即首先浇注不锈钢层，然后浇注过渡层，最终浇注低合金钢层，也即采用多次浇注的方法制作为合金钢管，但其存在的问题为，由于需要连续进行浇注，当一层浇注完成后，下一层需要浇注在上一层的内壁上，但由于离心铸造在生产时内径即会不平整，而下一层浇注在不平整的上一层的内壁后，这种不平整的缺陷依然会保留下来，并且会更加严重，当浇注最后一层金属后，最后一层的内壁已经非常的不平整，若进行平整处理，不仅费时费力，同时极易将最内层的金属破坏，导致结构的不完整。

作为本发明提供的铸铁管外表面防腐蚀处理方法的一种具体实施方式，将保护管穿设在离心铸管机内包括：

将保护管穿设在离心铸管机的内腔内，并使保护管的外壁与离心铸管机的内腔贴合设置。

本申请中，需要将铁水浇注在保护管的内壁上，并且需要保证保护管的外壁贴合在离心铸管机的内腔上，其目的在于，首先离心铸管机需要带动保护管一同旋转，从而才能使铁水均匀分布在保护管的内壁上，并且由于铁水在旋转过程中离心力较大，当保护管与离心铸管机之间存在间隙时，由于铁水的离心力较大，必然会引发离心铸管机的晃动，从而存在安全隐患。为了保证保护管与离心铸管机之间连接的可靠性，需要使保护管的外径与离心铸管机的内腔相对应设置，为了进一步保持紧密的贴合，保护管与离心铸管机的内腔过渡配合。保护管可从离心铸管机的一侧塞入。当保护管塞入至离心铸管机后，可通过加热喷枪沿保护管的轴线依次对保护管进行加热，或者使用位于离心铸管机外部的加热线圈加热保护管。通过预热保护管能够使保护管受热碰撞，从而更紧密贴合在离心铸管机的内腔上，保证离心铸管机的内腔与保护管之间的摩擦力。

作为本发明提供的铸铁管外表面防腐蚀处理方法的一种具体实施方式，保护管为304不锈钢和401不锈钢制件。

本申请中，保护管采用几种特定的材质，301不锈钢的熔点为1398～1454℃，401不锈钢的熔点为1480～1530℃。球磨铁水的浇注温度为1320～1360℃。可以得出在浇注铁水时保护管未融化，结构能够保持稳定。

作为本发明提供的铸铁管外表面防腐蚀处理方法的一种具体实施方式，对保护管进行预热包括：

将保护管加热至铁水的熔点。

现有技术在进行多层浇注时，需要在一层浇注完成之后进行冷却，也即在一层结构稳定之后才能够进行下一次的浇注，并且该时间较长，举例：当最外层浇注完成后大约需要等待150～180秒的时间才能够进行下一次的浇注。这就极大的制约了生产效率，并且产生了巨大的能源浪费。本申请中，保护管为制成制件，其本身的结构稳定。并且为了提高铁水浇注后形成的内层与保护管之间的连接力，由于铁水在浇注完成后其温度较低并收缩，通过对保护管进行预热使其能有内层同时进行收缩，保证了之间的连接力。同时针对管径较大直径较长的铸管而言，当铁水与温度较低的保护管接触时，铁水的流动性降低，极易导致内层厚度的不均匀。为了提高铁水的流动性，同时保证内层与保护管之间的连接力，在浇注铁水之前首先将保护管预热至铁水熔点的温度，由于保护管可为不锈钢钢材质，其熔点高于铁水的熔点，并且之间相差的温度值较大，因此即便将保护管加热至铁水的熔点，保护管的结构依然能够保持稳定，当浇注铁水之后，保护管与内层一同冷却收缩，大大缓解了内外层之间的界面应力，能够使整支管子应力分布均匀，避免了内外层界面的应力集中，提高了管道的使用寿命。

若采用多次浇注制备复合金属管，由于内层的内径均不平整，而下一层贴敷在上一层不平整的内壁上，导致层与层之间应力的不均匀，应力分布的不均匀是无法避免的，在长时间使用下，层与层之间甚至因为应力的过于集中而发生分离。

作为本发明提供的铸铁管外表面防腐蚀处理方法的一种具体实施方式，在将保护管定位在离心铸管机上之前还包括：

对保护管的两端进行扩口，并通过离心铸管机的封盖将保护管的扩口端压紧在离心铸管机上。

本申请中，为了进一步保证保护管能够与离心铸管机同步转动，避免保护管与离心铸管机之间滑动摩擦，在将保护管进行预热之后，其自身的结构强度降低，在关闭封盖之前，通过扩口机等将保护管的两端进行扩口，离心铸管机的内腔上开设有用于避让保护管扩口端的避让槽，当对保护管进行扩口后，关闭离心铸管机端部的封盖，封盖朝向离心铸管机的侧面上设置有用于与保护管扩口端进行贴合的凸起部，凸起部用于与避让槽配合夹紧保护管的扩口端，通过封盖与避让槽的配合夹紧，能够保证保护管与离心铸管机同步转动，保证了铁水浇注后内层结构的稳定。

作为本发明提供的铸铁管外表面防腐蚀处理方法的一种具体实施方式，在将保护管和内层一并取出之后还包括：

将保护管的扩口端进行切除。

本申请中，当制作长度较长的复合管时，需要在保护管穿设在离心铸管机内腔后进行扩口，并通过封盖将保护管的扩口端进行夹紧定位，相较于使用耐高温胶水而言，采用扩口机进行定位，更保证保护管与离心铸管机能够同步运动。当浇注完成后，需要采用切管机，将扩口端进行切除，保护管和内层一并顶出。

作为本发明提供的铸铁管外表面防腐蚀处理方法的一种具体实施方式，在对保护管进行预热之前还包括：

在保护管两端与离心铸管机之间涂覆高温胶水。

本申请中，为了便于使离心铸管机与保护管同步转动，并且便于将保护管和内层从离心铸管机的内腔取出，在保护管穿设在离心铸管机的内腔后，在保护管的外壁与离心铸管机内腔之间涂覆高温胶水。高温胶水可为无机耐高温胶，其耐温可以达到1800℃，可以在火中长时间使用，打破了耐高温高温胶水只耐温在1300℃以下的世界性技术难题，耐高温无机高温胶水是一种利用无机纳米材料经缩聚反应制成的耐高温无机纳米复合粘结剂，通过对成分配比以及制备工艺参数的筛选，得到粘结剂是PH值为中性的悬浮分散体系，不仅粘结力强且对金属基体无腐蚀性，而且可以再高温下保持良好的粘接性能和抗腐蚀性，使用寿命长。在内层冷却完成后通过顶管机直接将保护管连同内层顶出。通过涂覆高温胶水能够保证内管成型的稳定，保证保护管与离心铸管机之间的同步转动，同时便于将其从离心铸管机内腔顶出，方便快捷。

作为本发明提供的铸铁管外表面防腐蚀处理方法的一种具体实施方式，在向保护管内浇注铁水之前还包括：

向保护管内浇注过渡钢水，使过渡钢水形成贴合在保护管内壁的过渡层，铁水用于浇注在过渡层的内壁形成内层。

本申请中，保护管的材质与铁水的材质不同，成分等存在较大的差异，为了能够较为充分的熔合，避免内层与保护管之间连接力消失，因此可在防腐管的内壁上首先浇注过渡层，过渡层的成分含量位于保护管和内层成分之间，其主要目的在提高连接强度。在过渡层浇注完成，待冷却一定时间之后，再浇注铁水形成内层。通过设置过渡层，能够大大缓解保护管与内层之间的界面应力，使管子应力分布均匀，同时能够避免保护管与内层之间应力的集中，从而延长了管道的使用寿命，同时过渡层减少了保护管和内外层之间的热传导的热阻，提高了热传导效率。

作为本发明提供的铸铁管外表面防腐蚀处理方法的一种具体实施方式，请参阅图1，过渡钢水成分的质量百分比为：C 0.005～0.10，Si 0.01～0.8，Mn 0.01～1.5，P 0.002～0.02，S 0.002～0.015，Cr 0.6～6.5，Mo 0.02～0.5,Ni 0.01～5.0，其余为Fe和杂质。

本申请中，保护管内成分的质量百分比为：C≤0.03，Si≤0.8，Mn≤2.0，P≤0.015，S≤0.015，Cr 25.0～27.0，Mo 0.2～0.7,Nb 0.2～0.6，N 0.03～0.3，其余为Fe和杂质。铁水浇注后形成的内层的成分的质量百分比为：C 0.05～0.15，Si 0.50～1.0，Mn 0.03～0.60，P≤0.025，S≤0.015，Cr 1.00～1.5，Mo 0.44～0.65，其余为Fe和杂质。

作为本发明提供的铸铁管外表面防腐蚀处理方法的一种具体实施方式，请参阅图1，在将保护管和内层取出之后包括：

将内层、过渡层和保护管一同进行热处理。

现有的采用多次浇注的生产复合合金管时，由于为分批次的进行浇注，在浇注完成后均需要进行相应的热处理，但是保护管、过渡层和内层的成分各不相同，因此存在热处理上的冲突，比如：TP310Cb的热处理目的是为了提高耐腐蚀性，需要高温固溶处理，即1050～1150℃加热淬水冷却。T11钢材热处理目的是为了获得适合的力学性能，热处理工艺为要正火和回火处理，910～950℃加热空冷到室温，然后加热到620～720℃，空冷。这是采用多次必然造成的结果，为生产方法的缺陷，若热处理不合适，对结构的稳定和整个管的使用寿命均存在较大的影响，而本申请中保护管为加工制成品，其本身已经经过了热处理，若没有过渡层只需按照内层的热处理标准进行即可，若有过渡层由于过渡层与内层的成分接近，因此可以进行相同的热处理即可，因此本申请中相对于现有的方法存在较大的优势。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.铸铁管外表面防腐蚀处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

待所述内层冷却后，将所述保护管和所述内层一并取出。

2.如权利要求1所述的铸铁管外表面防腐蚀处理方法，其特征在于，所述将保护管穿设在离心铸管机内包括：

3.如权利要求2所述的铸铁管外表面防腐蚀处理方法，其特征在于，所述保护管为304不锈钢和401不锈钢制件。

4.如权利要求3所述的铸铁管外表面防腐蚀处理方法，其特征在于，所述对所述保护管进行预热包括：

将所述保护管加热至所述铁水的熔点。

5.如权利要求1所述的铸铁管外表面防腐蚀处理方法，其特征在于，在所述将所述保护管定位在所述离心铸管机上之前还包括：

6.如权利要求5所述的铸铁管外表面防腐蚀处理方法，其特征在于，在所述将所述保护管和所述内层一并取出之后还包括：

将所述保护管的扩口端进行切除。

7.如权利要求1所述的铸铁管外表面防腐蚀处理方法，其特征在于，在所述对所述保护管进行预热之前还包括：

在所述保护管两端与所述离心铸管机之间涂覆高温胶水。

8.如权利要求1所述的铸铁管外表面防腐蚀处理方法，其特征在于，在所述向所述保护管内浇注铁水之前还包括：

9.如权利要求8所述的铸铁管外表面防腐蚀处理方法，其特征在于，所述过渡钢水成分的质量百分比为：C 0.005～0.10，Si 0.01～0.8，Mn 0.01～1.5，P 0.002～0.02，S 0.002～0.015，Cr 0.6～6.5，Mo 0.02～0.5,Ni 0.01～5.0，其余为Fe和杂质。

10.如权利要求8所述的铸铁管外表面防腐蚀处理方法，其特征在于，在所述将所述保护管和所述内层一并取出之后还包括：

将所述内层、所述过渡层和所述保护管一同进行热处理。