專利名稱：鑄造厚壁鋼管用的冷卻方法
技術領域：
本發明涉及一種鋼管的冷卻方法，具體涉及ー種鑄造厚壁鋼管的冷卻方法。
背景技術：
厚壁管也稱厚壁鋼管，把鋼管外徑和壁厚之比小于20的鋼管稱為厚壁鋼管。主要用做石油地質鉆探管、石油化工用的裂化管、鍋爐管、軸承管以及汽車、拖拉機、航空用高精度結構管等。現在厚壁鋼管的制作方法主要有熱軋、冷軋和離心鋳造等。離心鑄造的厚壁鋼管，力學性能穩定、用途廣泛，離心鋳造主要是通過向離心機轉筒內壁施加保護劑，井向離心機轉筒內澆注鋼水，澆注完成后，直接噴水冷卻，直至鑄件完全凝固。由于厚壁鋼管的管壁較厚，和薄壁鋼管的冷卻方式有所不同，應采用分段冷卻的方式進行冷卻，以保證厚壁鋼管的內外壁冷卻均勻，但是現有的冷卻方法無法滿足要求，大大影響了厚壁鋼管的力學性能。

發明內容
本發明克服現有技術存在的不足，所要解決的技術問題是提供了一種鋼管組織密度均勻、等軸晶小，提高了鋼管力學性能的鋳造厚壁鋼管用的冷卻方法。為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案為鋳造厚壁鋼管用的冷卻方法，其特征在于按照以下步驟進行
a、厚壁管在鑄造離心機轉筒內澆注完成，鑄造離心機轉筒底部設置有平行于轉筒中軸線的多個噴頭，每個噴頭均通過管道與設置在高處的裝有液態冷卻介質的水箱相連；
b、離心機轉筒旋轉，噴頭向轉筒上噴灑液態冷卻介質，鋼管由外表面向內表面逐步冷
卻；
C、冷卻時間為3-10分鐘，鋼管溫度達到600-700°C時，停止噴灑冷卻液，離心機轉筒停止轉動，將鋼管從轉筒內取出；
d、將出模后的鋼管放置在空氣中自然冷卻。所述離心機的轉速由快逐漸變慢來控制鋼管冷卻的均勻性。所述的液態冷卻介質為軟水。本發明與現有技術相比所具有的有益效果為本發明通過控制離心機轉筒轉速和時間，對鋼管進行冷卻，鋼管由外表面向內表面逐步冷卻，并且在鋼管外表面形成激冷層，保證鋼管收縮應力相同，冷卻均勻，同時對鋼管進行分段冷卻，充分保證鋼管冷卻均勻、組織致密，減小等軸晶，大大提高了鋼管的力學性能。
具體實施例方式鋳造厚壁鋼管用的冷卻方法，其特征在于按照以下步驟進行
a、厚壁管在鑄造離心機轉筒內澆注完成，鑄造離心機轉筒底部設置有平行于轉筒中軸線的多個噴頭，每個噴頭均通過管道與設置在高處的裝有液態冷卻介質的水箱相連；b、離心機轉筒旋轉，噴頭向轉筒上噴灑液態冷卻介質，鋼管由外表面向內表面逐步冷
卻；
C、冷卻時間為3-10分鐘，鋼管溫度達到600-700°C時，停止噴灑冷卻液，離心機轉筒停止轉動，將鋼管從轉筒內取出；
d、將出模后的鋼管放置在空氣中自然冷卻。所述離心機的轉速由快逐漸變慢來控制鋼管冷卻的均勻性。所述的液態冷卻介質為軟水。本發明以厚度為80mm，直徑為400mm的鋼管為例。 經過計算得出需要鋼水的質量，鋼水溫度在1520_1560°C左右，將鋼水澆注到鋳造離心機轉筒內，在離心カ的作用下，鋼水形成鋼管，鑄造離心機轉筒底部的噴頭進行噴水冷卻，同時鑄造離心機轉速逐漸變慢，保證鋼管冷卻均勻，冷卻3-10分鐘后，經檢測鋼管溫度達到600-700°C，鑄造離心機停止轉動，噴頭停止噴灑，將鋼管從轉筒內取出，放置在空氣中自然冷卻，其中液態冷卻介質為軟水，雜質少，對鋼管質量影響小。采用同種規格的鋼管，冷卻時采用四種冷卻方法本發明方法、直接侵入水中、風冷和水冷，進行對比試驗。對采用本發明方法冷卻的鋼管與直接侵入水中、風冷和水冷鋼管的性能進行檢測，結果如表一所示，從表一中可以看出經本發明方法冷卻后，鋼管的綜合性能優于另三種冷卻方法，且鋼管截面上的硬度均勻性也是最好的，鋼管截面上性能最均勻，直接侵入水中冷卻的雖然強度高，但屈服強度比高達82%，鋼管截面上硬度的均勻性相比本發明方法較差；而風冷和霧冷的鋼管性能、沖擊韌性、硬度的均勻性均不如本發明的冷卻方法。
權利要求
1.鑄造厚壁鋼管用的冷卻方法，其特征在于按照以下步驟進行 a、厚壁管在鑄造離心機轉筒內澆注完成，鑄造離心機轉筒底部設置有平行于轉筒中軸線的多個噴頭，每個噴頭均通過管道與設置在高處的裝有液態冷卻介質的水箱相連； b、離心機轉筒旋轉，噴頭向轉筒上噴灑液態冷卻介質，鋼管由外表面向內表面逐步冷卻； C、冷卻時間為3-10分鐘，鋼管溫度達到600-700°C時，停止噴灑冷卻液，離心機轉筒停止轉動，將鋼管從轉筒內取出； d、將出模后的鋼管放置在空氣中自然冷卻。
2.根據權利要求I所述的鑄造厚壁鋼管用的冷卻方法，其特征在于所述離心機的轉速由快逐漸變慢來控制鋼管冷卻的均勻性。
3.根據權利要求I或2所述的鑄造厚壁鋼管用的冷卻方法，其特征在于所述的液態冷卻介質為軟水。
全文摘要
本發明涉及一種鋼管的冷卻方法，具體涉及一種鑄造厚壁鋼管的冷卻方法，所要解決的技術問題是提供了一種鋼管組織密度均勻、等軸晶小，提高了鋼管力學性能的鑄造厚壁鋼管用的冷卻方法，采用的技術方案為按照以下步驟進行厚壁管在鑄造離心機轉筒內澆注完成，鑄造離心機轉筒底部設置有平行于轉筒中軸線的多個噴頭，每個噴頭均通過管道與設置在高處的裝有液態冷卻介質的水箱相連；離心機轉筒旋轉，噴頭向轉筒上噴灑液態冷卻介質，鋼管由外表面向內表面逐步冷卻；冷卻時間為3-10分鐘，鋼管溫度達到600-700℃時，停止噴灑冷卻液，離心機轉筒停止轉動，將鋼管從轉筒內取出；將出模后的鋼管放置在空氣中自然冷卻，本發明主要用于鑄造冷卻。
文檔編號B22D13/10GK102825238SQ20121034775
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月19日 優先權日2012年9月19日
發明者原曉, 張國安 申請人:臨汾鵬泰偉業有限公司