专利名称：铸造厚壁钢管用的冷却方法
技术领域：
本发明涉及一种钢管的冷却方法，具体涉及ー种铸造厚壁钢管的冷却方法。
背景技术：
厚壁管也称厚壁钢管，把钢管外径和壁厚之比小于20的钢管称为厚壁钢管。主要用做石油地质钻探管、石油化工用的裂化管、锅炉管、轴承管以及汽车、拖拉机、航空用高精度结构管等。现在厚壁钢管的制作方法主要有热轧、冷轧和离心鋳造等。离心铸造的厚壁钢管，力学性能稳定、用途广泛，离心鋳造主要是通过向离心机转筒内壁施加保护剂，井向离心机转筒内浇注钢水，浇注完成后，直接喷水冷却，直至铸件完全凝固。由于厚壁钢管的管壁较厚，和薄壁钢管的冷却方式有所不同，应采用分段冷却的方式进行冷却，以保证厚壁钢管的内外壁冷却均匀，但是现有的冷却方法无法满足要求，大大影响了厚壁钢管的力学性能。
发明内容
本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题是提供了一种钢管组织密度均匀、等轴晶小，提高了钢管力学性能的鋳造厚壁钢管用的冷却方法。为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为鋳造厚壁钢管用的冷却方法，其特征在于按照以下步骤进行
a、厚壁管在铸造离心机转筒内浇注完成，铸造离心机转筒底部设置有平行于转筒中轴线的多个喷头，每个喷头均通过管道与设置在高处的装有液态冷却介质的水箱相连；
b、离心机转筒旋转，喷头向转筒上喷洒液态冷却介质，钢管由外表面向内表面逐步冷
却；
C、冷却时间为3-10分钟，钢管温度达到600-700°C时，停止喷洒冷却液，离心机转筒停止转动，将钢管从转筒内取出；
d、将出模后的钢管放置在空气中自然冷却。所述离心机的转速由快逐渐变慢来控制钢管冷却的均匀性。所述的液态冷却介质为软水。本发明与现有技术相比所具有的有益效果为本发明通过控制离心机转筒转速和时间，对钢管进行冷却，钢管由外表面向内表面逐步冷却，并且在钢管外表面形成激冷层，保证钢管收缩应力相同，冷却均匀，同时对钢管进行分段冷却，充分保证钢管冷却均匀、组织致密，减小等轴晶，大大提高了钢管的力学性能。
具体实施例方式鋳造厚壁钢管用的冷却方法，其特征在于按照以下步骤进行
a、厚壁管在铸造离心机转筒内浇注完成，铸造离心机转筒底部设置有平行于转筒中轴线的多个喷头，每个喷头均通过管道与设置在高处的装有液态冷却介质的水箱相连；b、离心机转筒旋转，喷头向转筒上喷洒液态冷却介质，钢管由外表面向内表面逐步冷
却；
C、冷却时间为3-10分钟，钢管温度达到600-700°C时，停止喷洒冷却液，离心机转筒停止转动，将钢管从转筒内取出；
d、将出模后的钢管放置在空气中自然冷却。所述离心机的转速由快逐渐变慢来控制钢管冷却的均匀性。所述的液态冷却介质为软水。本发明以厚度为80mm，直径为400mm的钢管为例。 经过计算得出需要钢水的质量，钢水温度在1520_1560°C左右，将钢水浇注到鋳造离心机转筒内，在离心カ的作用下，钢水形成钢管，铸造离心机转筒底部的喷头进行喷水冷却，同时铸造离心机转速逐渐变慢，保证钢管冷却均匀，冷却3-10分钟后，经检测钢管温度达到600-700°C，铸造离心机停止转动，喷头停止喷洒，将钢管从转筒内取出，放置在空气中自然冷却，其中液态冷却介质为软水，杂质少，对钢管质量影响小。采用同种规格的钢管，冷却时采用四种冷却方法本发明方法、直接侵入水中、风冷和水冷，进行对比试验。对采用本发明方法冷却的钢管与直接侵入水中、风冷和水冷钢管的性能进行检测，结果如表一所示，从表一中可以看出经本发明方法冷却后，钢管的综合性能优于另三种冷却方法，且钢管截面上的硬度均匀性也是最好的，钢管截面上性能最均匀，直接侵入水中冷却的虽然强度高，但屈服強度比高达82%，钢管截面上硬度的均匀性相比本发明方法较差；而风冷和雾冷的钢管性能、冲击韧性、硬度的均匀性均不如本发明的冷却方法。
权利要求
1.铸造厚壁钢管用的冷却方法，其特征在于按照以下步骤进行 a、厚壁管在铸造离心机转筒内浇注完成，铸造离心机转筒底部设置有平行于转筒中轴线的多个喷头，每个喷头均通过管道与设置在高处的装有液态冷却介质的水箱相连； b、离心机转筒旋转，喷头向转筒上喷洒液态冷却介质，钢管由外表面向内表面逐步冷却； C、冷却时间为3-10分钟，钢管温度达到600-700°C时，停止喷洒冷却液，离心机转筒停止转动，将钢管从转筒内取出； d、将出模后的钢管放置在空气中自然冷却。
2.根据权利要求I所述的铸造厚壁钢管用的冷却方法，其特征在于所述离心机的转速由快逐渐变慢来控制钢管冷却的均匀性。
3.根据权利要求I或2所述的铸造厚壁钢管用的冷却方法，其特征在于所述的液态冷却介质为软水。
全文摘要
本发明涉及一种钢管的冷却方法，具体涉及一种铸造厚壁钢管的冷却方法，所要解决的技术问题是提供了一种钢管组织密度均匀、等轴晶小，提高了钢管力学性能的铸造厚壁钢管用的冷却方法，采用的技术方案为按照以下步骤进行厚壁管在铸造离心机转筒内浇注完成，铸造离心机转筒底部设置有平行于转筒中轴线的多个喷头，每个喷头均通过管道与设置在高处的装有液态冷却介质的水箱相连；离心机转筒旋转，喷头向转筒上喷洒液态冷却介质，钢管由外表面向内表面逐步冷却；冷却时间为3-10分钟，钢管温度达到600-700℃时，停止喷洒冷却液，离心机转筒停止转动，将钢管从转筒内取出；将出模后的钢管放置在空气中自然冷却，本发明主要用于铸造冷却。
文档编号B22D13/10GK102825238SQ20121034775
公开日2012年12月19日 申请日期2012年9月19日 优先权日2012年9月19日
发明者原晓, 张国安 申请人:临汾鹏泰伟业有限公司