强力变速离心铸造钢管的方法 本发明涉及长形的空心物的离心铸造，特别是涉及一种强力变速离心铸造钢管的方法
离心铸造是生产铸钢铸铁管件的基本方法之一，离心铸造管件时，是往一定速度旋转的型(模)筒内浇铸钢水，待钢水凝固后降到一定温度再脱模。这种常规的离心铸造多采用恒定转速，例如中国专利ZL92112681提供的“一种特种钢、高温合金钢无缝管的离心铸造方法”等等。由于离心铸造时型筒的转速不变，因而无“强力”可言，获得的铸管件内壁组织往往有一层疏松层，产品的性能较不理想。
本发明之目的旨在克服现有技术中的不足，根据钢水凝固过程的热力学和动力学原理，提供一种铸管件内壁表面无疏松、无夹杂物和气孔的强力变速离心铸造钢管的方法
本发明的内容是：一种强力变速离心铸造钢管的方法，主要由冶炼，离心浇铸与脱模，水压试验，以及金相检验和/或力学性能测试步骤组成，其特征是：所述离心浇铸与脱模包括下列步骤：
a．对热型筒内表面喷涂石英涂料或锆英涂料，喷涂后，再对涂料进行洪烤；
b．浇铸：浇铸时，型筒最初转速为500-700r/min，随着钢水铸入型筒中，型筒以170-350r/min2地加速度提升转速，钢水浇铸速度为20-150kg/s，钢水浇铸完毕时，转速达到2000-4000r/min，凝固后，型筒以-100-200r/min2的加速度降低转速至100-200r/min；
c．型筒内表面温度降到920℃以下时停车，用扒管机将铸件脱模。
本发明内容中：所述烘烤为送入电炉中进行，烘烤温度为200℃-300℃、时间为20-60min。
本发明内容中：所述烘烤还过可以为采用喷枪烘烤，即喷枪来回烘烤4-6次，火焰温度为1800℃-2500℃。
本发明内容中：所述离心浇铸适用于各种壁厚的钢管。
本发明内容所述冶炼步骤中：熔炼设备采用电弧炉，也可采用中频感应炉；原料以废钢为主，根据管子的用途，配以适当合金元素；钢水出炉时，钢水洁净，温度在1550～1750℃之间(视具体要求而定)；出炉前，化学元素的分析，可以采用化学法或直读光谱仪进行。
本发明内容中：所述冶炼步骤后、离心铸造与脱模步骤前，还可以有炉外精炼步骤，即钢水倒入钢包后，为了改善冶金质量，在钢包中进行喂线处理，喂线类别有：Si-Ca线，Si-Al-Ba线等，喂线速度为0.5～2m/s，喂入量为0.2～0.5％。
本发明内容中：所述离心浇铸与脱模步骤后、水压实验步骤前，还可以有抛丸处理步骤，该工序视产品情况而定，经过抛丸处理，可以改变钢管的内外表面状态，并彻底清除外表面所附的涂料，改善内外表面的质量。
本发明内容中，所述压试验步骤在试验台上进行，用封头顶住管子两端，通过泵向管中注入水，使其达到一定压力，一般2～35MPa(根据用户要求确定压力)，保压10～40min，以确定管子是否致密。
本发明内容所述金相检验和/或力学性能测试步骤中：根据不同的材质和不同的服役条件，管段的金相组织可以是，奥氏体，铁素体+珠光体，奥氏体+铁素体，马氏体，贝氏体或马氏体+贝氏体等；同时鉴定夹杂物的级别；力学性能的检测，根据用户的要求而定。
本发明具有下列特点
(1)采用本发明强力变速离心铸造，可以使生产的离心铸管组织致密，内壁没有疏松层，无气孔，管子横断面的夹杂物小于0.5级；
(2)采用本发明生产的ZGNi35Cr25WNb等高温合金铸管，其高温1050℃的持久性能可提高10倍；
(3)采用本发明生产的抗磨管，其寿命比16Mn钢管提高3～5倍以上；
(4)采用本发明，可生产直径为φ22mm～2000mm、厚度为3mm～70mm、长度为1000mm～8000mm的各种铸管产品；
(5)方法简单，成本低，实用性强，产品性能显著提高。
下面通过实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
化学成分为：C 0.41％,Mn 0.35％,Cr 1.54％,Mo 0.20％,Al 0.83％，余量为Fe。在φ110×5000的型筒内，喷涂石英涂料，然后用喷枪对内层涂料来回烘烤6次。以A3钢为主要原料，用500Kg中频感应炉冶炼，按照材料配方的要求，添加合金元素，采用直读光谱仪进行炉前分析，成分合格后，将1580℃的钢水倒入钢包中，向钢包中以1m/s的速度喂Si-Al-Ba线(加入量0.4％)。然后以130Kg/s的铸速浇入型筒中，型筒的初始速度为500r/min，随着浇铸的进行，转速迅速提升，加速度为270r/min2，浇铸完毕时达到3100r/min。凝固结束后，以-165r/min2的加速度减速。待型筒温度达到920℃时，用扒管机脱模。管子完全降到室温时，进行水压试验和金相及力学性能的制样及检测。
该管完全消除了铝的偏析，使管的横断面上，组织均匀。
实施例2：
化学成分为：C 0.43％,Si 1.32％,Mn 0.53％,S 0.020％,P0.028％ Cr 23.70％,Ni 36.50％,Mo 0.32％,W 1.60％,Nb1.63％，余量为Fe。在φ130×5000的型筒内，喷涂锆英涂料，然后在300℃下对型筒烘烤50min。以A3钢为主要原料，按照材料配方的要求，添加合金元素，用500Kg中频感应炉冶炼，采用化学法进行炉前分析，成分合格后，将1680℃的钢水倒入钢包中，向钢包中以1.8m/s的速度喂Si-Ba线(加入量0.2％)。然后以65Kg/s的铸速浇入型筒中，型筒的初始速度为500r/min，随着浇铸的进行，转速迅速提升，加速度为320r/min2，浇铸完毕时达到3950r/min。凝固结束后，以-185r/min2的加速度减速。待型筒温度达到725℃时，用扒管机脱模。管子完全降到室温时，外表面进行抛丸处理，最后进行水压试验和金相及力学性能的制样及检测。
该管用于裂解炉管，在1050℃时，延伸率比标提高78％。
实施例3：
化学成分为：C 0.40％,Si 1.82％,Mn 1.20％,S 0.031％,P0.028％,Cr 24.50％,Ni 21.30％,Mo 0.20％，余量为Fe。在φ130×5000的型筒内，喷涂锆英涂料，然后在300℃下对型筒烘烤40min。用500Kg中频感应炉冶炼，以A3钢为主要原料，按照材料配方的要求，添加合金元素，采用化学法进行炉前分析，成分合格后，将1700℃的钢水倒入钢包中，向钢包中以0.5m/s的速度喂Si-Ca线(加入量0.3％)。然后以30Kg/s的铸速浇入型筒中，型筒的初始速度为500r/min，随着浇铸的进行，转速迅速提升，加速度230r/min2，浇铸完毕时达到2500r/min。凝固结束后，以-130r/min2的加速度减速。待型筒温度达到480℃时，用扒管机脱模。完全降到室温时，外表面进行抛丸处理，最后进行水压试验和金相及力学性能的制样及检测。
该管用于乙烯转化炉炉管，在871℃,69MPa时，破断时间比标准提高20小时。
实施例4：
化学成分为：C 0.38％,Mn 0.53％,Cr 1.35％,Mo 0.16％,Al 1.03％，余量为Fe。在φ110×5000的型筒内，喷涂石英涂料，然后用喷枪对内层涂料来回烘烤6次。以A3钢为主要原料，用500Kg中频感应炉冶炼，按照材料配方的要求，添加合金元素，采用化学法进行炉前分析，成分合格后，将1610℃的钢水倒入钢包中，向钢包中以0.7m/s的速度喂Si-Ca线(加入量0.2％)。然后以20Kg/s的铸速浇入型筒中，型筒的初始速度为500r/min，随着浇铸的进行，转速迅速提升，加速度170r/min2，浇铸完毕时达到2100r/min。凝固结束后，以-200r/min2的加速度减速。待型筒温度达到500℃时，用扒管机脱模。完全降到室温时，进行水压试验和金相及力学性能的制样及检测。
该管完全消除了铝的偏析，使管的横断面上，组织均匀。
实施例5：
化学成分为：C 0.45％,Si 1.48％,Mn 1.48％,S 0.013％,P0.027％ Cr 24.39％,Ni 34.90％,Mo 0.33％,W 1.53％,Nb1.60％，余量为Fe。在φ130×5000的型筒内，喷涂锆英涂料，然后在300℃下对型筒烘烤35min。以A3钢为主要原料，用500Kg中频感应炉冶炼，按照材料配方的要求，添加合金元素，采用化学法进行炉前分析，成分合格后，将1650℃的钢水倒入钢包中，向钢包中以0.5m/s的速度喂Si-Ba线(加入量0.5％)。然后以150Kg/s的铸速浇入型筒中，型筒的初始速度为500r/min，随着浇铸的进行，转速迅速提升，加速度200r/min2，浇铸完毕时达到2900r/min。凝固结束后，以-180r/min2的加速度减速。待型筒温度达到380℃时，用扒管机脱模。完全降到室温时，进行水压试验和金相及力学性能的制样及检测。
该管用于裂解炉管，在1050℃,17.02Mpa下，破断时间达303小时，比标准提高3倍。
实施例6：
化学成分为：C 0.36％,Mn 0.50％,Cr 1.55％,Mo 0.23％,Al 0.95％，余量为Fe。在φ110×5000的型筒内，喷涂锆英涂料，然后在300℃下对型筒烘烤60min。以A3钢为主要原料，用500Kg中频感应炉冶炼，按照材料配方的要求，添加合金元素，采用化学法进行炉前分析，成分合格后，将1550℃的钢水倒入钢包中，向钢包中以0.9m/s的速度喂Si-Al-Ba线(加入量0.3％)。然后以50Kg/s的铸速浇入型筒中，型筒的初始速度为500r/min，随着浇铸的进行，转速迅速提升，加速度300r/min2，浇铸完毕时达到4000r/min。凝固结束后，以-105r/min2的加速度减速。待型筒温度达到800℃时，用扒管机脱模。完全降到室温时，进行水压试验和金相及力学性能的制样及检测。
该管完全消除了铝的偏析，使管的横断面上，组织均匀。
实施例7：
采用1.5t电弧炉冶炼，原料以废钢为主，化学配方为：C 0.45.％,Mn1.0％,Si 0.7％,S 0.025％,P 0.030％,Cr 0.85％,Mo 0.32％，余量为Fe。在φ406×8000热型筒的内壁喷涂锆英涂料，在用喷枪来回烘烤4次后，置于离心机上，钢水出炉温度为1610℃，离心浇注工艺为转速500～2000r/min，加速度350r/min2，铸速46Kg/s，凝固后以-190r/min2加速度减速。当型筒内表面温度降到450℃时脱模，脱模后空冷室温时，进行水压试验。经过金相分析，管子的横断面为马氏体+贝氏体组织，硬度为HRC35。
该管用于输送火电厂的炭渣，寿命比16Mn钢钢管提高4倍。
实施例8：
材料配方为：C 0.50.％,Mn 1.6％,Si 1.2％,S 0.030％,P 0.030％,Cr 1.62％,Mo 0.17％，余量为Fe。原料以废钢为主，采用1.5t电弧炉冶炼，在φ406×4000冷型筒的内壁用喷枪来回烘烤4次后，再喷涂石英涂料，又用喷枪来回烘烤4次后，置于离心机上，钢水出炉温度为1550℃，钢水成分合格后，倒入钢包中，再以75Kg/s的铸速浇入转速为500r/min的型筒中，加速度250r/min2，浇铸完毕时达到3500r/min。凝固结束后，以-150r/min2加速度减速。当型筒内表面温度降到430℃时，用拔管机脱模，脱模后用压缩空气喷吹内壁，直到室温。经过金相分析，管子的横断面为马氏体+贝氏体组织，硬度为HRC32。
该管用于输送火电厂的炭渣，寿命比A3钢钢管提高3～4倍。
实施例9：
采用500Kg中频感应炉冶炼，原料以A3钢为主，材料配方为：C 0.27.％,Mn 1.30％,Si 1.1％,S 0.031％,P 0.030％,Ni 0.40％,V 0.06％，余量为Fe。在φ327×5000热型筒的内壁喷涂锆英涂料，在用喷枪来回烘烤6次后，置于离心机上，钢水出炉温度为1580℃，离心浇注工艺为，转速500～2500r/mi，加速度310r/min2(浇铸完毕时达到2500r/min)，铸速40Kg/s，凝固结束后以-100r/min2加速度减速。当型筒内表面温度降到320℃时脱模，然后空冷到室温。经过金相分析，管子的横断面为马氏体+贝氏体组织，硬度为HRC30。
该管用于输送水泥厂的水泥，寿命比16Mn钢钢管提高3倍。
实施例10：
材料配方为：C 0.43.％,Mn 1.26％,Si 0.87％,S 0.030％,P0.030％,Cr 2.62％,Mo 0.37％，余量为Fe。原料以废钢为主，采用1.5t电弧炉冶炼，在φ406×4000冷型筒的内壁用喷枪来回烘烤5次后，再喷涂锆英涂料，又用喷枪来回烘烤5次后，置于离心机上，钢水出炉温度为1650℃，钢水成分合格后，倒入钢包中，再以75Kg/s的铸速浇入转速为500r/min的型筒中，浇注时，逐渐提高转速，加速度310r/min2，浇注完毕时达到3800r/min，凝固结束后，又以-150r/min2加速度减速。当型筒内表面温度降到400℃时，用拔管机脱模，脱模后空冷到室温。经过金相分析，管子的横断面为马氏体+贝氏体组织，硬度为HRC31。
该管用于输送火电厂的炭渣，寿命比A3钢钢管提高3倍。
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良好效果，略。