CN220186173U - 一种复合铸石管件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种复合铸石管件。复合铸石管件的外层为钢制管件，内层为铸石内衬，在所述铸石内衬中镶嵌螺旋筋，所述螺旋筋固定焊接在钢制管件内壁。所述复合铸石管件采用真空消失模工艺在钢制管件内浇注铸石熔融体而成，在浇注铸石熔融体之间，采用感应加热方式预热钢制管件。该复合铸石管件与复合耐磨管采用管环焊接连接，或者采用卡箍密封连接，或者采用法兰盘密封连接。本实用新型利用钢制管件的热膨胀系数大于铸石的热膨胀系数消除了两者之间的缝隙，采用螺旋筋将铸石内衬与钢制管件连接为一体，解决了铸石内衬剥落或掉块问题，大大增加了铸石管件的使用寿命。

Description

一种复合铸石管件

技术领域

本实用新型应用于耐磨或耐腐物料输送行业，涉及铸石复合管件，具体是采用铸石内衬作为耐磨层或耐腐层用于输送物料。

背景技术

铸石是一种硅酸盐结晶材料﹐采用天然岩石（玄武岩﹑辉绿岩等基性岩﹑以及页岩）或工业废渣（高炉矿渣﹑钢渣﹑铜渣﹑铬渣﹑铁合金渣等）为主要原料﹐经配料、熔融、浇注、热处理等工序制成的晶体排列规整、质地坚硬、细腻的非金属工业材料。铸石具有很好的耐腐蚀、耐磨性能，但其韧性、抗冲击性较差，切削加工困难。铸石制品主要有铸石管、铸石复合管、铸石板和铸石料，已被广泛应用在电力、煤炭、矿山、冶金、化工、建筑等工业部门的严重磨损、腐蚀部位。可延长部件或设备的使用寿命为其它材料的十几倍乃至几十倍。由于铸石制品的韧性较差，硬度较高，难以切削加工，一般按一定形状和尺寸加工制品。其固定方式采用砌筑和镶嵌的方法。

公布号CN106764200A提供了一种铸石耐磨管件，用呋喃胶泥将铸石板粘贴在弯管内壁。公告号CN202868199U公开了一种铸石耐磨管件，实施例4同样采用胶泥粘贴铸石弧板而成，实施例1-3采用内外壳形成空腔，在空腔中浇注铸石熔融体而成。对于铸石板粘贴在内壁的管件，随着时间的推移，粘接力逐渐降低，铸石板会发生剥落，严重则造成管道堵塞。对于空腔浇注铸石熔融体的管件而言，铸石与钢不浸润，两者无法粘接，铸石熔融体凝固后收缩，在铸石与外壳之间形成空隙，当内层的管件磨损后，铸石层失去了支撑，很容易脆裂掉块而失效，所以这两类管件使用寿命有限，均不能充分发挥铸石的作用。公告号CN214889599U公开了一种防止锈蚀的夹套铸石三通管，解决取样阀门腐蚀问题，不需要安装取样阀就可实现水体的取样，属于铸石管件的特殊应用。公告号CN203099110U给出了一种外层玻璃钢材料，内层铸石材料的管件，两层之间为胶泥粘合层。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是：提供一种复合铸石管件，在钢制管件内浇注铸石熔融体而成，两者之间无缝隙，提高铸石管件的使用寿命。

本实用新型所采用的技术方案是：复合铸石管件为内外双层结构，外层为钢制管件，内层为铸石内衬，在所述铸石内衬中镶嵌螺旋筋，所述螺旋筋固定焊接在钢制管件内壁。

进一步，所述复合铸石管件采用真空消失模工艺在钢制管件内浇注铸石熔融体而成，在浇注铸石熔融体之前，采用感应加热方式预热钢制管件。利用钢制管件的膨胀系数消除与铸石内衬之间的缝隙，做到钢制管件充分支撑铸石。所述钢制管件感应加热最高为700℃。在该温度下可完全气化白模块，钢制弯管不产生相变，对钢制弯管的性能不会造成不利影响。

进一步，复合铸石管件与复合耐磨管采用管环焊接连接。或者，在钢制管件的口部焊接定位块，利用该定位块，与复合耐磨管采用卡箍密封连接。或者，在钢制管件的口部焊接法兰盘，利用该法兰盘，与复合耐磨管采用法兰盘密封连接。在法兰盘连接时，在铸石内衬的端部涂抹封堵膏，用封堵膏密封铸石内衬端面之间的缝隙，可用于腐蚀流体的输送。

本实用新型的有益效果是：本实用新型利用钢制管件的热膨胀系数大于铸石的热膨胀系数消除了两者之间的缝隙，采用螺旋筋将铸石内衬与钢制管件连接为一体，解决了铸石内衬剥落或掉块问题，大大增加了铸石管件的使用寿命。

附图说明

图1为实施例1弯管结构示意图；

图2为套装白模块示意图；

图3为复合铸石弯管造型示意图；

图4为实施例1渐缩管结构示意图；

图5为实施例2三通结构示意图；

图6为实施例2弯管结构示意图；

图7为实施例3弯管结构示意图；

图8为实施例3三通结构示意图；

附图标记：1-钢制弯管、2-铸石内衬、3-螺旋筋、4-管环、5-复合耐磨管、6-白模块、7-胎具、8-感应圈、9-测温片、10-抽气管、11-浇注系统、12-型砂、13-钢制渐缩管、14-钢制三通管、15-定位环、16-卡箍、17-密封件、18-法兰盘、19-封堵膏。

具体实施方式

本实用新型复合铸石管件采用钢制管件与铸石复合，为内外双层结构，外层为钢制管件，内层为铸石。

实施例1

附图1为管件类型中的弯管，为复合铸石弯管。外层为焊接性良好的低碳钢或低合金钢的钢制弯管1，从价格和钢种的广泛性而言，以Q215或Q235最为适宜。内层为耐磨性和耐腐蚀性良好的铸石内衬2，在铸石内衬2内，镶嵌螺旋筋3。螺旋筋3固定焊接在钢制弯管1内壁，对铸石内衬2起到加强作用，使得铸石内衬2与钢制弯管1成为一体，即使铸石内衬产生裂纹，也不会成块剥落。虽然钢制弯管1与铸石内衬2之间没有粘接力，但通过螺旋筋3，将钢制弯管1与铸石内衬2结合为一体。

将3-5mm的盘条首先盘制成螺旋筋3，用压焊装置将螺旋筋3压焊在钢制弯管1的内表面，然后将成型的弯管白模块6套装入钢制弯管1内。白模块6在螺旋筋3的位置，预留拱形空洞，如附图2所示。白模块涂刷涂料烘干后，粘接浇注系统11，放置到消失模砂箱中加型砂12造型。造型时，预先在消失模砂箱中固定好胎具7，用胎具7固定钢制弯管，然后在钢制弯管的外面套入感应圈8，如附图3所示。弯管白模块里面放置抽气管10，砂箱内加型砂12振实，砂箱口覆盖农膜。铸石熔融体浇注前，砂箱抽真空，同时抽气管10也抽真空，型砂12在真空状态下失去流动性，并保持固定。然后感应圈8按照工艺参数通电，调整通电电流，使得钢制弯管1感应加热最高到700℃左右。在该温度下可完全气化白模块，钢制弯管不产生相变，对钢制弯管的性能不会造成不利影响。随着钢制弯管的升温，钢制弯管内的白模块6逐渐气化，通过涂料层，由抽气管10将白模块的气化产物到抽走，使得先前的白模块位置成为空腔，此时，由于浇注系统11的白模块没有气化，钢制弯管1虽然红热，但处于真空状态，钢制弯管内表面不会产生氧化，螺旋筋3也不会氧化；型砂12保持真空状态，失去强度的钢制弯管不会产生变形，随后快速浇注铸石熔融体成型，感应圈8断电。铸石熔融体凝固后，砂箱破除真空，砂箱底部开口落砂，当感应圈8露出型砂后，从感应圈8内取出铸石复合弯管，送入热处理炉中进行处理，砂箱进行下一个弯管的造型。铸石复合弯管从热处理出炉后，清理浇注系统，抛丸清理，喷涂表面处理，制造成成品复合铸石弯管。

需要说明的是，1）感应加热目的是获得钢制弯管最大预先膨胀，由于钢的膨胀系数大于铸石，铸石复合弯管冷却后，利用钢制弯管的较大收缩率，使得钢制弯管1产生预应力，紧紧包裹铸石内衬2，两者之间不会产生因铸石收缩产生的缝隙，在使用过程中，可将铸石内衬的受力传递给钢制弯管，铸石内衬可承受钢制弯管的保护和支撑，从而防止铸石内衬剥落或掉块，提高铸石内衬的使用寿命。2）为防止铸石熔融体与涂料粘接，涂料最好采用石墨涂料，不宜采用骨料为石英粉的涂料。3）弯管在真空砂箱内造型时，预先在弯管的外表面固定测温片9，将温度数据传输到砂箱外，以便于调整感应电流，控制弯管的感应温度。

附图4为管件类型中的渐缩管，为复合铸石渐缩管。外层为焊接性良好的低碳钢或低合金钢的钢制渐缩管13，以Q235为宜。内层为铸石内衬2，在铸石内衬2内，镶嵌螺旋筋3，螺旋筋3固定焊接在钢制渐缩管13内壁，对铸石内衬2起到加强作用，使得铸石内衬2与钢制渐缩管13成为一体。该复合铸石渐缩管的生产工艺流程与前述复合铸石弯管类似，盘制螺旋筋——螺旋筋压焊——套装白模块——涂料烘干——粘接浇注系统——消失模砂箱造型——抽真空——感应加热——铸石熔融体浇注——感应圈断电——砂箱破真空——砂箱底落砂——取出铸石复合渐缩管——进炉处理——清理浇注系统——抛丸清理等。

本实施例复合铸石管件采用管环4焊接与复合耐磨管5连接，如附图1和附图4所示，复合耐磨管的外层为钢管，内层为铸石管。在复合铸石弯管或复合铸石渐缩管与耐磨管连接的端部，设计有与复合耐磨管外径一致的直管段，管环4焊接连接钢制管件和钢管。焊接时宜采用小电流，强化冷却，避免焊接的热影响对铸石内衬的不利影响。

实施例2

附图5为管件类型中的三通管，为复合铸石三通管。外层为焊接性良好的低碳钢或低合金钢的钢制三通管14，以Q235为宜。内层为铸石内衬2，在铸石内衬2内，镶嵌螺旋筋3，螺旋筋3固定焊接在钢制三通管14内壁，对铸石内衬2起到加强作用，使得铸石内衬2与钢制三通管14成为一体。该复合铸石三通管的生产工艺流程与实施例1中的复合铸石弯管和复合铸石渐缩管类似，经过盘制螺旋筋——螺旋筋压焊——套装白模块——涂料烘干——粘接浇注系统——消失模砂箱造型——抽真空——感应加热——铸石熔融体浇注——感应圈断电——砂箱破真空——砂箱底落砂——取出铸石复合渐缩管——进炉处理——清理浇注系统——抛丸清理等。

附图6为复合铸石弯管，本实施例与实施例1的区别在于与复合耐磨管5的连接方式的区别，实施例1采用管环焊接形式，本实施例采用卡箍连接。在复合铸石管件与复合耐磨管5的口部连接端，钢制管件的外表面焊接固定定位环15，该定位环15与卡箍16配合使用。在复合耐磨管5的的钢管端部同样焊接用于与卡箍配合连接的定位环，卡箍16连接时，在卡箍16内放置密封件17，用于封堵复合铸石管件与复合耐磨管的连接端面缝隙。

采用卡箍紧固连接，现场安装方便快捷。卡箍连接将焊接地点由管线安装现场移到生产车间，焊接质量更为可靠，尤其是在浇注铸石熔融体之前焊接定位块15，对铸石内衬2无任何影响。浇注铸石熔融体之后焊接定位块，更能保证与卡箍的配合精度。

实施例3

附图7和附图8分别为复合铸石三通管和复合铸石弯管，与上述实施例不同的是与复合耐磨管的连接方式，本实施例采用法兰盘连接。

在钢制三通管和钢制弯管口部焊接法兰盘18，该法兰盘与复合耐磨管上焊接的法兰盘配合，复合铸石管件与复合耐磨管法兰盘连接时，法兰盘18之间放入密封件17，同时，在铸石内衬2的端面涂抹封堵膏19，紧固件紧固连接法兰盘后，封堵膏19将铸石内衬之间的缝隙完全封堵。所述封堵膏19采用耐腐蚀、加热便具有良好塑性变形能力、常温为固态的树脂或沥青等材料。

法兰盘连接可以输送腐蚀性流体，实施例1的管环焊接和实施例2的卡箍连接，由于存在连接缝隙，不能用于输送腐蚀性流体，但可以输送粉尘或颗粒物料，用于耐磨输送。若法兰盘连接不使用封堵膏，则同样可用于输送粉尘或颗粒物料，不能用于输送腐蚀性流体。

本实用新型利用钢制管件的热胀冷缩消除了与铸石内衬之间的缝隙，改善铸石受力，保护铸石内衬。即使长时间使用，钢制管件内的预应力逐渐减小或消失，也不会在两者之间产生肉眼可见缝隙，依然保持对铸石内衬的支撑作用。解决了粘贴铸石块剥落问题和空腔浇注铸石熔融体的碎裂问题，大大提高了复合铸石管的使用寿命。本实用新型中的螺旋筋，一可起到加强铸石内衬作用，防止铸石内衬剥落或掉块；二可将钢制管件与铸石内衬连接为一体结构；三即使螺旋筋顶部磨损，依然保持与铸石内衬的机械连接。

Claims (4)

1.一种复合铸石管件，为内外双层结构，外层为钢制管件，内层为铸石内衬，其特征在于：在所述铸石内衬中镶嵌螺旋筋，所述螺旋筋固定焊接在所述钢制管件内壁，所述内层与外层之间无缝隙。

2.根据权利要求1所述的一种复合铸石管件，其特征在于：所述复合铸石管件与复合耐磨管采用管环焊接连接。

3.根据权利要求1所述的一种复合铸石管件，其特征在于：所述钢制管件的口部焊接定位块，利用该定位块，与复合耐磨管采用卡箍密封连接。

4.根据权利要求1所述的一种复合铸石管件，其特征在于：所述钢制管件的口部焊接法兰盘，利用该法兰盘，与复合耐磨管采用法兰盘密封连接。