一种离心浇铸双金属耐磨管及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种离心浇铸双金属耐磨管，包括外套管和内衬管，所述外套管固定套设在内衬管外，两者之间结合牢固，所述外套管的材质为碳钢，所述内衬管的材质为高铬铸铁，采用具有优越机械性能的碳钢制作外套管，并采用具有高耐磨性能的高铬铸铁制作内衬管，从而将碳钢的优越机械性能与高铬铸铁的高耐磨性能完美结合，使该耐磨管具有超长的使用寿命、优异的耐磨性能，且成本低。本发明还提供了所述离心浇铸双金属耐磨管的制备方法。本发明双金属耐磨管的制备方法，工艺简单，生产成本低，有利于提高企业的竞争力。
【专利说明】
一种离心浇铸双金属耐磨管及其制备方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及耐磨管技术领域，具体是一种离心浇铸双金属耐磨管及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 当采用普通管道输送磨削性大的物料时(如灰渣、煤粉、矿精粉等），存在管道磨损 快的问题，特别是弯管段磨损更快，造成管道需要经常更换，维护成本高。为了解决这一问 题，市场上出现了耐磨管。如今耐磨管已经广泛用于磨损严重的矿山充填料、矿精粉和尾矿 运送，燃煤火电厂送粉、除渣、输灰等耐磨管道也非常合适。耐磨管道输送已经遍及电力、冶 金、煤炭、石油、化工、建材、机械等行业，并高速地发展着。
[0003] 随着科学技术不断发展，耐磨管的材料也不断创新，现有的耐磨管种类有：铸石 管、复合铸石管、耐磨合金管、钢塑复合管、钢橡复合管、耐磨陶瓷管等。铸石管和复合铸石 管质量较重，安装不方便，耐磨合金管使用寿命短、成本较高，钢橡、钢塑复合管耐磨性较 差，耐磨陶瓷管虽然耐磨性表现良好，但成本高昂，且耐磨层较薄。市场需求一种成本低、使 用寿命长且耐磨性好的耐磨管。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种离心浇铸双金属耐磨管及其制备方法，以解决上述背 景技术中提出的问题。
[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0006] -种离心浇铸双金属耐磨管，包括外套管和内衬管，所述外套管固定套设在内衬 管外，两者之间结合牢固，所述外套管的材质为碳钢，所述内衬管的材质为高铬铸铁，采用 具有优越机械性能的碳钢制作外套管，并采用具有高耐磨性能的高铬铸铁制作内衬管，从 而将碳钢的优越机械性能与高铬铸铁的高耐磨性能完美结合，使该耐磨管具有超长的使用 寿命、优异的耐磨性能，且成本低。
[0007] 作为本发明进一步的方案:所述外套管所用的碳钢选自以下型号：15#、20#、25#、 WCB、WCC、16Mn、20Mn2、25Mn。
[0008] 作为本发明再进一步的方案：所述内衬管所用的高铬铸铁选自以下型号： KmTBCr12、KmTBCr15Mo、KmTBCr20Mo、KmTBCr26。
[0009] 所述离心浇铸双金属耐磨管的制备方法，步骤如下：
[0010] 1)采用两个中频炉分别冶炼制作外套管的碳钢液和制作内衬管的高铬铸铁液；
[0011] 2)将离心机模具加热升温至200~350°C，并在离心机模具的模具型腔内壁涂覆 1.6~2.5mm厚的涂料；
[0012] 3)采用离心浇注复合冶金法将冶炼好的碳钢液和高铬铸铁液依次浇注进离心机 模具的模具型腔内，并在冷却成型后将获得的毛坯管拔出；
[0013] 4)对毛坯管依次进行硬化处理和去应力处理，获得半成品管；
[0014] 5)对半成品管进行平头处理，以获得合适长度的半成品管，对平头处理后的半成 品管进行外圆打磨毛刺处理，获得成品耐磨管。
[0015] 作为本发明进一步的方案:步骤3)的具体过程为:将碳钢液和高铬铸铁液均加热 至过热度为50~100°C，首先将碳钢液浇注入离心机模具的模具型腔内，间隔一定时间后， 向离心机模具的模具型腔内浇注高铬铸铁液，在冷却成型后将获得的毛坯管拔出。
[0016] 作为本发明再进一步的方案：步骤4)中，硬化处理方法为:将毛坯管升温至920~ 1060°C，保温2~6h，出炉空冷；去应力处理方法为：将毛坯管升温至200~300°C，保温2~ 6h，随炉冷却。
[0017] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0018] 1、本发明制备的双金属耐磨管，其外套管与内衬管两层金属之间结合牢固，采用 具有优越机械性能的碳钢制作外套管，采用具有高耐磨性能的高铬铸铁制作内衬管，从而 将碳钢的优越机械性能与高铬铸铁的高耐磨性能完美结合，使该耐磨管具有超长的使用寿 命和优异的耐磨性能；
[0019] 2、本发明双金属耐磨管的制备方法，工艺简单，生产成本低，有利于提高企业的竞 争力。
【附图说明】
[0020] 图1为离心浇铸双金属耐磨管的结构示意图。
[0021] 图中：卜外套管、2-内衬管。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合【具体实施方式】对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
[0023] 实施例1
[0024]请参阅图1，一种离心浇铸双金属耐磨管，包括外套管1和内衬管2，所述外套管1固 定套设在内衬管2外，两者之间结合牢固，所述外套管1的材质为碳钢，所述内衬管2的材质 为尚络铸铁；
[0025]所述外套管1所用的碳钢型号为WCC;
[0026]所述内衬管2所用的高铬铸铁型号为KmTBCr26。
[0027] 所制备的离心浇铸双金属耐磨管的产品规格为cp 320mm*23mm (外层1 〇mm+内层 13mm)*2500mm。
[0028] 本实施例中所述离心浇铸双金属耐磨管的制备方法，步骤如下：
[0029] 1)采用两个中频炉分别冶炼制作外套管1的碳钢液和制作内衬管2的高铬铸铁液；
[0030] 2)将离心机模具加热升温至200°C，并在离心机模具的模具型腔内壁涂覆1.6mm厚 的涂料；
[0031] 3)根据产品规格计算所需的碳钢液和高铬铸铁液的重量，首先将碳钢液浇注入离 心机模具的模具型腔内，碳钢液的温度为1540°C，间隔一定时间后，向离心机模具的模具型 腔内浇注高铬铸铁液，高铬铸铁液的温度为1330°C，在冷却成型后将获得的毛坯管拔出； [0032] 4)对毛坯管依次进行硬化处理和去应力处理，获得半成品管，其中，硬化处理方法 为:将毛坯管升温至920°C，保温2h，出炉空冷;去应力处理方法为:将毛坯管升温至200°C， 保温2h，随炉冷却；
[0033] 5)对半成品管进行平头处理，以将半成品管的长度定尺为2500mm，对平头处理后 的半成品管进行外圆打磨毛刺处理，获得成品耐磨管。
[0034] 实施例2
[0035]请参阅图1，一种离心浇铸双金属耐磨管，包括外套管1和内衬管2，所述外套管1固 定套设在内衬管2外，两者之间结合牢固，所述外套管1的材质为碳钢，所述内衬管2的材质 为尚络铸铁；
[0036]所述外套管1所用的碳钢型号为WCC;
[0037]所述内衬管2所用的高铬铸铁型号为KmTBCr26。
[0038] 所制备的离心浇铸双金属耐磨管的产品规格为中320mm*23mm (外层1 〇mm+内层 13mm)*2500mm。
[0039] 本实施例中所述离心浇铸双金属耐磨管的制备方法，步骤如下：
[0040] 1)采用两个中频炉分别冶炼制作外套管1的碳钢液和制作内衬管2的高铬铸铁液；
[0041 ] 2)将离心机模具加热升温至280°C，并在离心机模具的模具型腔内壁涂覆2mm厚的 涂料；
[0042] 3)根据产品规格计算所需的碳钢液和高铬铸铁液的重量，首先将碳钢液浇注入离 心机模具的模具型腔内，碳钢液的温度为1600°C，间隔一定时间后，向离心机模具的模具型 腔内浇注高铬铸铁液，高铬铸铁液的温度为1410°C，在冷却成型后将获得的毛坯管拔出； [0043] 4)对毛坯管依次进行硬化处理和去应力处理，获得半成品管，其中，硬化处理方法 为:将毛坯管升温至970°C，保温4h，出炉空冷;去应力处理方法为:将毛坯管升温至250°C， 保温4h，随炉冷却；
[0044] 5)对半成品管进行平头处理，以将半成品管的长度定尺为2500mm，对平头处理后 的半成品管进行外圆打磨毛刺处理，获得成品耐磨管。
[0045] 实施例3
[0046] 请参阅图1，一种离心浇铸双金属耐磨管，包括外套管1和内衬管2，所述外套管1固 定套设在内衬管2外，两者之间结合牢固，所述外套管1的材质为碳钢，所述内衬管2的材质 为尚络铸铁；
[0047]所述外套管1所用的碳钢型号为15#;
[0048]所述内衬管2所用的高铬铸铁型号为KmTBCrl2。
[0049] 所制备的离心浇铸双金属耐磨管的产品规格为f 32〇fflra*25_l(外层11_+内层 14mm)*2000mm〇
[0050] 本实施例中所述离心浇铸双金属耐磨管的制备方法，步骤如下：
[0051] 1)采用两个中频炉分别冶炼制作外套管1的碳钢液和制作内衬管2的高铬铸铁液；
[0052] 2)将离心机模具加热升温至350 °C，并在离心机模具的模具型腔内壁涂覆2.5mm厚 的涂料；
[0053] 3)根据产品规格计算所需的碳钢液和高铬铸铁液的重量，首先将碳钢液浇注入离 心机模具的模具型腔内，碳钢液的温度为1620°C，间隔一定时间后，向离心机模具的模具型 腔内浇注高铬铸铁液，高铬铸铁液的温度为1450°C，在冷却成型后将获得的毛坯管拔出； [0054] 4)对毛坯管依次进行硬化处理和去应力处理，获得半成品管，其中，硬化处理方法 为:将毛坯管升温至1060°C，保温6h，出炉空冷;去应力处理方法为:将毛坯管升温至300°C， 保温6h，随炉冷却；
[0055] 5)对半成品管进行平头处理，以将半成品管的长度定尺为2000mm，对平头处理后 的半成品管进行外圆打磨毛刺处理，获得成品耐磨管。
[0056] 实施例4
[0057]请参阅图1，一种离心浇铸双金属耐磨管，包括外套管1和内衬管2，所述外套管1固 定套设在内衬管2外，两者之间结合牢固，所述外套管1的材质为碳钢，所述内衬管2的材质 为尚络铸铁；
[0058]所述外套管1所用的碳钢型号为16Mn;
[0059] 所述内衬管2所用的高铬铸铁型号为KmTBCrl5Mo。
[0060]所制备的离心浇铸双金属耐磨管的产品规格为cp 3〇〇m*25mni (外层11 mm+内层 14mm)*3000mm〇
[0061 ]本实施例中所述离心浇铸双金属耐磨管的制备方法，步骤如下：
[0062] 1)采用两个中频炉分别冶炼制作外套管1的碳钢液和制作内衬管2的高铬铸铁液；
[0063] 2)将离心机模具加热升温至260°C，并在离心机模具的模具型腔内壁涂覆1.8mm厚 的涂料；
[0064] 3)根据产品规格计算所需的碳钢液和高铬铸铁液的重量，首先将碳钢液浇注入离 心机模具的模具型腔内，碳钢液的温度为1590°C，间隔一定时间后，向离心机模具的模具型 腔内浇注高铬铸铁液，高铬铸铁液的温度为1380°C，在冷却成型后将获得的毛坯管拔出； [0065] 4)对毛坯管依次进行硬化处理和去应力处理，获得半成品管，其中，硬化处理方法 为:将毛坯管升温至1000°C，保温3h，出炉空冷;去应力处理方法为:将毛坯管升温至280°C， 保温4h，随炉冷却；
[0066] 5)对半成品管进行平头处理，以将半成品管的长度定尺为3000mm，对平头处理后 的半成品管进行外圆打磨毛刺处理，获得成品耐磨管。
[0067] 实施例5
[0068] 请参阅图1，一种离心浇铸双金属耐磨管，包括外套管1和内衬管2，所述外套管1固 定套设在内衬管2外，两者之间结合牢固，所述外套管1的材质为碳钢，所述内衬管2的材质 为尚络铸铁；
[0069]所述外套管1所用的碳钢型号为25Mn;
[0070] 所述内衬管2所用的高铬铸铁型号为KmTBCr20Mo。
[0071] 所制备的离心浇铸双金属耐磨管的产品规格为<P (外层12mm+内层 16mm)*2500mm。
[0072] 本实施例中所述离心浇铸双金属耐磨管的制备方法，步骤如下：
[0073] 1)采用两个中频炉分别冶炼制作外套管1的碳钢液和制作内衬管2的高铬铸铁液；
[0074] 2)将离心机模具加热升温至310°C，并在离心机模具的模具型腔内壁涂覆2.2_厚 的涂料；
[0075] 3)根据产品规格计算所需的碳钢液和高铬铸铁液的重量，首先将碳钢液浇注入离 心机模具的模具型腔内，碳钢液的温度为1600°C，间隔一定时间后，向离心机模具的模具型 腔内浇注高铬铸铁液，高铬铸铁液的温度为1400°C，在冷却成型后将获得的毛坯管拔出； [0076] 4)对毛坯管依次进行硬化处理和去应力处理，获得半成品管，其中，硬化处理方法 为:将毛坯管升温至1040°C，保温5h，出炉空冷;去应力处理方法为:将毛坯管升温至260°C， 保温4h，随炉冷却；
[0077] 5)对半成品管进行平头处理，以将半成品管的长度定尺为2500mm，对平头处理后 的半成品管进行外圆打磨毛刺处理，获得成品耐磨管。
[0078] 本发明制备的双金属耐磨管，其外套管1与内衬管2两层金属之间结合牢固，采用 具有优越机械性能的碳钢制作外套管1，采用具有高耐磨性能的高铬铸铁制作内衬管2,从 而将碳钢的优越机械性能与高铬铸铁的高耐磨性能完美结合，使该耐磨管具有超长的使用 寿命和优异的耐磨性能;本发明双金属耐磨管的制备方法，工艺简单，生产成本低，有利于 提高企业的竞争力。
[0079] 上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方 式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下 作出各种变化。
【主权项】
1. 一种离心浇铸双金属耐磨管，其特征在于，包括外套管（1)和内衬管(2)，所述外套管 (1)固定套设在内衬管(2)外，两者之间结合牢固，所述外套管（1)的材质为碳钢，所述内衬 管(2)的材质为尚络铸铁。2. 根据权利要求1所述的离心浇铸双金属耐磨管，其特征在于，所述外套管（1)所用的 碳钢选自以下型号：15#、20#、25#、WCB、WCC、16Mn、20Mn2、25Mn。3. 根据权利要求2所述的离心浇铸双金属耐磨管，其特征在于，所述内衬管（2)所用的 高铬铸铁选自以下型号：KmTBCr 12、KmTBCr 15Mo、KmTBCr20Mo、KmTBCr26。4. 一种如权利要求1-3任一所述的离心浇铸双金属耐磨管的制备方法，其特征在于，步 骤如下： 1) 采用两个中频炉分别冶炼制作外套管（1)的碳钢液和制作内衬管(2)的高铬铸铁液； 2) 将离心机模具加热升温至200~350°C，并在离心机模具的模具型腔内壁涂覆1.6~ 2.5mm厚的涂料； 3) 采用离心浇注复合冶金法将冶炼好的碳钢液和高铬铸铁液依次浇注进离心机模具 的模具型腔内，并在冷却成型后将获得的毛坯管拔出； 4) 对毛坯管依次进行硬化处理和去应力处理，获得半成品管； 5) 对半成品管进行平头处理，以获得合适长度的半成品管，对平头处理后的半成品管 进行外圆打磨毛刺处理，获得成品耐磨管。5. 根据权利要求4所述的离心浇铸双金属耐磨管的制备方法，其特征在于，步骤3)的具 体过程为:将碳钢液和高铬铸铁液均加热至过热度为50~100°C，首先将碳钢液浇注入离心 机模具的模具型腔内，间隔一定时间后，向离心机模具的模具型腔内浇注高铬铸铁液，在冷 却成型后将获得的毛坯管拔出。6. 根据权利要求5所述的离心浇铸双金属耐磨管的制备方法，其特征在于，步骤4)中， 硬化处理方法为:将毛坯管升温至920~1060°C，保温2~6h，出炉空冷;去应力处理方法为： 将毛坯管升温至200~300°C，保温2~6h，随炉冷却。
【文档编号】B22D19/16GK106001482SQ201610482163
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月28日
【发明人】马平原, 张新兵, 何波, 杨占省
【申请人】邯郸新兴特种管材有限公司