一种夹套铸石管浇注装置及其浇注方法与流程

本发明涉及建筑材料领域，尤其涉及一种夹套铸石管浇注装置及其浇注方法。

背景技术：

铸石管，是一种材料为铸石的管道。夹套铸石管是由内外钢管通过法兰盘或环板连接后，在内外钢管之间的型腔中浇铸铸石熔体，再经热处理制得。夹套铸石管的优点众多：具有衬里结构、紧密完整、一体无缝、装拆运输方便、耐磨性与耐腐蚀性良好，机械强度高、抗冲击韧性强和耐温差变化性强。并且，夹套铸石管在运输过程中不怕碰撞，如同钢管一般；夹套铸石管的使用也十分方便，直接用法兰或快速活接头将各个夹套铸石管连接起来就可以使用了。因此，夹套铸石管是一种非常理想的防腐耐磨输料管道，在矿山、燃煤发电、冶金、煤炭、石油、建材、水利、地质等行业的物料管道输送应用广泛。

但是，目前制备夹套铸石管时的浇注方法为人工浇注法，即岩浆在前炉里一次性放入浇包，再将浇包运至浇注现场，用行车将浇包吊到钢壳体处徐徐注入，直至浇满内外钢管之间的型腔，这种方式存在诸多缺陷：

(1)由于是通过人工操作，浇注的速度无法控制，容易造成浇注过快产生缩孔的缺陷；

(2)夹套铸石管采用自然结晶方式，其岩浆要求结晶速度快，这样岩浆收缩也较大，同样会产生缩孔影响其使用寿命；

(3)金属壳体的温度为常温，在寒冷的冬天，金属壳体的温度更低，浇注时容易造成流动性不好的情况，也易形成浇注不满的缺陷；

(4)用浇包一次性放出前炉的岩浆，会出现澄清脱气不好，岩浆中有气泡、没有完全熔化的杂质等，影响铸石的致密性。

技术实现要素：

本发明的目的在于：为解决上述问题，本发明提供一种夹套铸石管浇注装置及其浇注方法。

本发明的具体方案如下：

一种夹套铸石管浇注装置，包括冲天炉，与所述冲天炉连接的前炉，窑车轨道，放置于窑车轨道上的窑车，水平放置于窑车上的金属壳体，且金属壳体上设有浇注口，所述前炉中设有挡板，前炉靠近窑车轨道一侧的下方设有熔体出口。所述熔体出口的位置与金属壳体上的浇注口的位置处于同一垂直平面，浇注时，浇注口位于熔体出口的正下方。

进一步地，所述窑车包括车架和车轮，在使用时，窑车车架上设有耐火砖，将耐火砖堆砌成空心无盖的凹槽形状，将金属壳体放置在凹槽内部，所述耐火砖一方面可以减缓金属壳体的冷却速度，第二方面用于在金属壳体和车架之间的隔热。

优选地，所述窑车由步进电机控制。

进一步地，所述挡板分为第一道挡板和第二道挡板，所述第一道挡板采用水套夹层，即内部用水套，其外层被高铝耐火砖包裹，第二道挡板采用65及以上牌号的高铝耐火砖材料。

进一步地，所述前炉与水平面呈10-15°微度倾斜。

同时，本发明还公开了一种夹套铸石管的浇注方法，所述方法的步骤如下：

步骤一：在冲天炉中将铸石原料熔化成铸石熔体，铸石熔体流向前炉中，前炉内设置两道挡板，第一道挡板用于过滤铸石熔体中的焦碳等杂质，第二道挡板起到搅拌铸石岩浆的作用，使铸石岩浆达到充分的澄清脱气，并过滤铸石熔体中的气泡；同时，位于窑车轨道起始端的炉灶对金属壳体进行预热，炉灶的燃料为天然气，预热的温度根据金属壳体的规格、轨道的长度、天气温度的不同而不同。

步骤二：窑车置于窑车轨道上，将预热后的金属壳体放置在窑车上方，开动窑车至前炉的下方再停下，窑车的定位要保证金属壳体的浇注口在前炉的熔体出口的正下方，经挡板过滤后的铸石熔体从熔体出口中流出，由于重力作用，铸石熔体直接流入金属壳体中；铸石熔体的浇注过程中，采用天然气烧嘴对前炉的熔体出口处燃烧，其出火口有部分火焰喷在金属壳体的浇注口，这样可保证岩浆的流动性，同时金属壳体也不会降温。

步骤三：浇注完成后，开动窑车，用窑车将金属壳体及金属壳体中的熔体运入结晶退火窑中进行热处理。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果在于：

(1)铸石材料在冲天炉中熔化再经过前炉过滤后，同时，前炉具有一定的倾斜角度，直接在重力的作用下流入金属壳体中，没有时间的拖延，铸石材料的熔化速度一直处于稳定值，故浇注速度也一直处于稳定值，不会出现因人工浇注速度不均匀而产生缩孔的现象；

(2)金属壳体经过预热后再被浇注铸石熔体，这就增加了铸石熔体在金属壳体夹层中的流动性，避免了出现浇不满的缺陷；

(3)前炉的两道挡板主要是过滤铸石熔体中的焦碳、气泡，搅拌铸石岩浆、使铸石岩浆达到充分的澄清脱气，铸石熔体更加纯净的作用；

(4)整个浇注过程省时省力，窑车采用步进电机控制，降低了在人工浇注过程中的危险指数；

(5)制成的夹套铸石管结构致密，纯净度高，孔隙度小，管材均匀，基本无气泡，寿命长，有更好的物理性能。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的轨道窑车的主视图；

图3为本发明的轨道窑车的俯视图；

图4为本发明的轨道窑车的侧视图；

图中标记：1-冲天炉，2-前炉，21-挡板，22-熔体出口，3-窑车轨道，4-窑车，41-车架，42-车轮，5-炉灶，6-结晶退火窑。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

下面结合附图对本发明作详细说明。

实施例1

如图1所示，一种夹套铸石管浇注装置，包括冲天炉1，与所述冲天炉1连接的前炉2，还包括窑车轨道3、放置于窑车轨道3上的窑车4，水平放置于窑车4上的金属壳体、用于提前加热金属壳体且位于窑车轨道3起始端的炉灶5，所述金属壳体上设有浇注口，所述前炉2中设有挡板21，前炉2靠近窑车轨道3一侧的下方设有熔体出口22，所述熔体出口22的位置与金属壳体上的浇注口的位置处于同一垂直平面上；所述熔体出口的位置与金属壳体上的浇注口的位置处于同一垂直平面，浇注时，浇注口位于熔体出口的正下方。

前炉2与水平面呈10-15°微度倾斜；窑车4由步进电机控制。

挡板21分为第一道挡板和第二道挡板，所述第一道挡板采用水套夹层，即内部用水套，其外层被高铝耐火砖包裹，第二道挡板采用65及以上牌号的高铝耐火砖材料。

在室外温度为20℃的晴天，现要浇注一根长1300mm、直径为1100的铸石管，轨道长100m，轨道窑车行驶速度为10m/sin，浇注时，第一步，冲天炉1中将铸石材料熔化成铸石熔体，铸石熔体流向前炉2中，前炉2内设置两层挡板21，第一道挡板用于过滤铸石熔体中的焦碳等杂质，第二道挡板起到搅拌铸石岩浆的作用，使铸石岩浆达到充分的澄清脱气，并过滤铸石熔体中的气泡；同时，窑车轨道起始端的炉灶将金属壳体预热至300℃。第二步，窑车4置于窑车轨道3上，将预热后的金属壳体放置在窑车4上方，开动窑车4至前炉2的下方再停下，窑车4的定位要保证金属壳体的浇注口在前炉2的熔体出口22的正下方，经挡板过滤后的铸石熔体从熔体出口22中流出，由于重力作用，铸石熔体直接流入金属壳体中；铸石熔体的浇注过程中，采用天然气烧嘴对前炉2的熔体出口22处燃烧，其出火口有部分火焰喷在金属壳体的浇注口，这样可保证岩浆的流动性，同时金属壳体也不会降温。第三步，浇注完成后，开动窑车，用窑车将金属壳体及金属壳体中的熔体运入结晶退火窑6中进行热处理。