連續(xù)鑄造
1 基本原理,、工藝特點及應(yīng)用范圍
1.1 連續(xù)鑄造的基本過程
連續(xù)鑄造是一種先進的鑄造方法，其原理是將熔融的金屬,，不斷澆入一種叫做結(jié)晶器的特殊金屬型中,，凝固（結(jié)殼）了的鑄件,，連續(xù)不斷地從結(jié)晶器的另一端拉出，它可獲得任意長或特定的長度的鑄件,。
連續(xù)鑄錠的工藝過程如圖1所示,，在結(jié)晶器的下端插入引錠，形成結(jié)晶器的底，當(dāng)澆入的金屬液面達一定高度后,，開動拉錠裝置,，使鑄錠隨引錠下降，上面不斷澆入金屬,，下面連續(xù)拉出鑄錠,。連續(xù)鑄管的工藝與此相似，只是在結(jié)晶器的中央加——內(nèi)結(jié)晶器,，以形成鑄管的內(nèi)孔,。
圖1 連續(xù)鑄錠示意圖
1-澆包 2-澆口杯 3-結(jié)晶器 4-鑄錠 5-引錠
1.2 連續(xù)鑄造的特點和應(yīng)用
連續(xù)鑄造在國內(nèi)外已被廣泛采用，例如連續(xù)鑄錠（鋼或有色金屬錠）,，連續(xù)鑄管等,。連續(xù)鑄造和普遍鑄造法比較有下述優(yōu)點：
1.由于金屬被迅速冷卻，結(jié)晶致密,，組織均勻,，機械性能較好；
2.連續(xù)鑄造時,，鑄件上沒有澆注系統(tǒng)的冒口,，故連續(xù)鑄錠在軋制時不用切頭去尾，節(jié)約了金屬,，提高了收得率,；
3.簡化了工序，免除造型及其它工序,，因而減輕了勞動強度,；所需生產(chǎn)面積也大為減少；
4.連續(xù)鑄造生產(chǎn)易于實現(xiàn)機械化和自動化,，鑄錠時還能實現(xiàn)連鑄連軋,，大大提高了生產(chǎn)效率。
2 連續(xù)鑄鐵管
連續(xù)鑄管目前已成為我國生產(chǎn)鑄鐵管的主要方法,。鑄鐵管的品種有承插管（自來水管及煤氣管）,，法蘭管（農(nóng)業(yè)排灌及工業(yè)用管）薄壁管及小直管等。各種管的形狀如圖2所示,。
圖2 連續(xù)鑄造結(jié)構(gòu)圖
a-承插管 b-法蘭管 c-薄壁管 d一小直管
目前國內(nèi)生產(chǎn)的連鑄管內(nèi)直徑由30～1200mm,；一般普通壓力管出廠前要進行大于15atm的水壓試驗。
連續(xù)鑄管的方法是將鐵水澆入內(nèi)外結(jié)晶器之間的間隙中（間隙大小即鑄管的壁厚）結(jié)晶器上下振動,，從結(jié)晶器下方,，下斷地拉出管子。在拉管過程中,，管子通過結(jié)晶器下口時,，必須有一定厚度的凝固層（圖3）,，使能承受拉力、和內(nèi)部鐵水的壓力,，否則將會造成拉漏的現(xiàn)象,。上述這些工藝要求，都應(yīng)由連續(xù)鑄管機加以實現(xiàn),。連續(xù)鑄管機由導(dǎo)柱,、澆注機構(gòu)、結(jié)晶器及其振動機構(gòu),，底盤與拉管裝置等所組成,。
圖3 連續(xù)鑄管凝固示意圖
1-內(nèi)結(jié)晶器 2-未凝固層 3-凝固層 4-轉(zhuǎn)動澆杯 5-外結(jié)晶器
3 連續(xù)鑄管工藝與操作
3.1 連續(xù)鑄鐵管的基本工序
1.安裝結(jié)晶器，結(jié)晶器涂油,；
2.修整和安裝中間澆杯,、流槽、轉(zhuǎn)動澆杯,；
3.合型，開車澆注,；
4.振動,，脫模，拉管,；
5.倒管,，校管；
6.熱處理（退火,、消除應(yīng)力）
7.切頭,，試壓，浸涂瀝青,。
3.2 鐵水的化學(xué)成分
普通鑄鐵和的化學(xué)成分應(yīng)有利于形成灰口組織和良好的流動性,。因此要求其成分應(yīng)接近于共晶成分，即碳當(dāng)量接近4.3%,。
生產(chǎn)中常用的灰鐵化學(xué)成分如下：
C: 3.5-3.8% P≤0.3%
Si: 1.8-2.4% S≤0.1%
Mn: 0.5-0.8%
3.3 澆注溫度
澆注溫度不宜過高,，溫度過高就需要較長的凝固時間，同時對結(jié)晶器的使用壽命也不利,。連續(xù)鑄管的澆注溫度一般在1250～1370℃之間,，小管取上限。
3.4 脫模
1. 脫模時間,，由澆注到開始拉管的時間叫脫模時間,。一般適當(dāng)?shù)拿撃r間為24～95s。
2. 脫模溫度,，一般在980～1050℃,。
3.5 液面高度
鑄管時,，結(jié)晶器鐵水液面的高度，一般以距結(jié)晶器上沿10～40毫米為宜,，這樣既可充分利用結(jié)晶器的有效高度,，又便于觀察操作，脫模時的液面高度應(yīng)比拉和時略低,，以避免發(fā)生卡管,。
3.6 結(jié)晶器的水冷
1.水壓
為使?jié)踩虢Y(jié)晶器的迅速凝固和保護結(jié)晶器避免受熱過度，結(jié)晶器內(nèi)的冷卻水須有較快的流速,，故水壓不宜過低,，一般在（15～25）×10kPa。
2.冷卻水溫差
結(jié)晶器的進水和出水的溫差小說明冷卻強度大,。溫差的大小對拉管的速度和結(jié)晶器的壽命影響很大,。一般溫差在6～20℃之間，小管溫差取上限,。
3.水流量
結(jié)晶器中水的流量和水壓,，進出水管徑及水隙等結(jié)構(gòu)有關(guān)。水量過小會影響冷卻強度,。一般水的流量可根據(jù)進出水的溫差是否適當(dāng)加以調(diào)整,，其流量約在0.1～2.12m3/min之間。
3.7 拉管速度
拉管的長度與所需時間之比叫拉管速度,。它標(biāo)志著生產(chǎn)工藝水平的高低,。拉管的速度與操作技術(shù)，鐵水質(zhì)量和結(jié)晶器的工作狀況有一定關(guān)系,，所有能促進凝固的措施,，都有利于提高拉管速度。
3.8 連續(xù)鑄管的主要缺陷
1.滲漏
滲漏就是鑄管在試水壓時有漏水或滲水的現(xiàn)象,。漏水多發(fā)生在靠承口的一端,。漏水處的管壁內(nèi)多有鐵豆、開口氣孔或夾雜物等,。產(chǎn)生的原因：轉(zhuǎn)澆口安放不正,，鐵水淋在結(jié)晶器上形成鐵片或鐵豆掉入型腔；鐵水溫度偏低流動性差,，開始澆注時,，金屬液流過小，或雙拉管調(diào)流不勻而產(chǎn)生冷隔,、鐵豆及氣孔等而造成漏水,；承口芯子表面清理不凈而形成砂眼造成漏水。
2.重皮
在管壁內(nèi)或外表面形成不熔合或熔合不良的魚鱗狀皮層謂之重皮,。其產(chǎn)生的原因：在拉管過程中掉入冷的鐵片,；鐵水的溫度或成分不合要求,，流動性低所造成；內(nèi)或外結(jié)晶器壁破裂或有孔眼,，當(dāng)粘附該處的冷的鐵片脫落后而形成重皮,。
3.溝陷
在管壁內(nèi)表面形成不連續(xù)的縱向凹陷溝槽，溝槽內(nèi)有時掛有鐵片,，這種缺陷叫做溝陷,。其產(chǎn)生原因：內(nèi)結(jié)晶器的冷卻強度遠小于外結(jié)晶器時，由于內(nèi)外層收縮不一致,，而形成溝陷,；拉管速度與鐵水凝固速度不相適應(yīng)，一般拉管速度偏高時,，易出現(xiàn)溝陷缺陷,；內(nèi)外結(jié)晶器不同心，造成管壁不增勻也能產(chǎn)生此類缺陷,；內(nèi)結(jié)晶器的錐度過大,，而使紅熱的鑄管內(nèi)壁過早地與內(nèi)結(jié)晶器壁脫離而產(chǎn)生較大的空隙，使管壁內(nèi)層凝固較慢,，因收縮而形成光陷,。
4.白口
管壁斷面或表面呈白口組織，質(zhì)地很脆,。其產(chǎn)生的原因：鐵水成分不當(dāng)，碳當(dāng)量過低,，,；脫模時間過晚或脫模溫度過低，因而達不到管子自行退火的目的而造成白口,；內(nèi)外結(jié)晶器安裝不正,，造成壁厚不均，冷速不勻,，而使局部產(chǎn)生白口,。
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