材料与焊接
石油化工设备技术，2016，37（6）·54· Petro-Chemical Equipment Technology
大口径厚壁变径管立式离心
浇铸制造技术研究
江克，周钦凯
（合肥通用机械研究院，安徽合肥230032）
摘要：大口径厚壁变径管是制氢转化炉出口管系重要管件。文章采用立式离心铸造工艺浇铸材质 ZG40Ni35Cr25Nb变径管，取样分析各部位化学成分，试验研究变径管常温拉伸、高温短时、高温持久性能，结果均满足标准HG/T2601一2011规定要求。通过分析变径管径向截面低倍金相组织分布规则，检查变径管各截面渗透检测情况，无越标缺陷。研究结果显示，采用离高心浇铸制造技术可以制造出满足使用要求的大口径厚壁变径管。
关键词：立式离心铸造变径管市
高温持久性能
近年来，石化炼油企业相应加快了推进油品
质量升级的步伐，加氢脱硫技术使得加氢装置的升级与改扩建项目逐渐增多，对氢气需求量越来越大，制氢装置随之得到了快速发展。
目前国内共有2套在运行，单套最大产能规
模达14万m"/h的制造装置，分别建造于广西石化和中化泉州。其转化炉均采用德希尼布（Technip）工艺包i)，出口管系采用冷、热结合集合管形式。大口径厚壁变径管作为重要管件，主要用于转化炉出口管系中冷壁集合管和热壁集合管的连接，通常采用静态浇铸生产。静态铸造件主要缺点在于材质不够密实，从而影响各项性能。由于变径管口径大且壁厚，而气孔、疏松及夹渣缺陷相对更多，成品率较低，且存在缺陷补焊返修容易产生裂纹，与冷壁集合管异种材料对接时可焊接性较差等缺点。若检验控制不严格，将会埋下安全隐患，危及安全生产。因此改进大口径厚壁变径管成型制造技术，提高产品质量意义重大。
相对静态铸造而言，离心铸造件具有组织致密，非金属夹杂物少，机械性能好等优点。由于变径管长度较短，两端直径及壁厚不同，考愿其结构形式，采用立式离心浇铸工艺成功的浇注了材质 ZG40Ni35Cr25Nb变径管。参照标准HG/T 2601一2011[21要求，取样进行了化学成分分析、常温拉伸、离离邀据、高温持久性能试验以及径向截
低倍金相组织
面低倍金相组织分布分析，并采用液体渗透检测广各截面的表面质量。所获各项试验数据验证了变径管立式离心铸造技术是可靠的，并为设计与制造大口径厚壁变径管提供了技术参考。
立式离心浇铸装置及模具
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立式离心浇铸装置结构如图1所示，主要部
件包括电机、主机、托盘以及模具组合件。该模具是通过模具卡环固定在旋转托盘上，可根据铸型尺寸设计需要，调整对应模具大小，装置可适用性较强。根据变径管具有小口径端壁厚厚与大口径端壁厚薄的尺寸特征，考虑在立式离心浇铸过程中，在离心力、柯氏力与钢水自身重力的作用下，铸型自由表面成回转抛物面，铸型沿着高度存在壁厚差的因素3。在设计模具内侧结构分布时，采用小口径在下端，大口径在上端的填充模型。模具选择材质35CrMoⅡ加工成型，由于其具有很高的静力强度、冲击韧性及较高的疲劳极限，非常适合作为模具使用。为防止急冷情况的发生以保证浇铸填充成型顺利及模具长期使用安全，在模具盖板与底垫板与铸型接触部位均增加保温材料，并对模具内表面涂覆耐高温涂料醇基
收稿日期：2016-06-01。
作者简介：江克，男，2011年毕业于浙江工业大学化工过程机械专业，工学硕士，长期从事工业加热炉制造检验工作，工程师。
Email: kej1215@ sina.com.