[发明专利]空心铸铁管材及其垂直连铸方法和专用设备

权利要求书

1.空心铸铁管材的垂直连铸方法，其特征在于：采用L型连铸保温炉（3）与旋转磁场发生器（2）和结晶器（1）共同构成供铁水（6）流通的U型通道（5），铁水浇注包（4）中的铁水（6）从L型连铸保温炉（3）的U型通道（5）左端入口处连续注入，流经旋转磁场发生器（2）再进入结晶器（1），旋转磁场发生器（2）产生的旋转磁场驱使磁场所包围的铁水（6）高速旋转，带动结晶器（1）内的铁水（6）旋转，高速旋转的铁水（6）在结晶器（1）内从外至内冷凝，然后通过机械牵引辊（7）牵引的钢管（8）垂直向上拉拔出空心铸铁管材。

2.根据权利要求1所述的空心铸铁管材垂直连铸的制备方法，其特征在于包括下述步骤：

1）喷火预热U型通道（5），使其底部表面温度大于800℃；

2）用位于结晶器（1）正上方的机械牵引辊（7）夹持住外径稍小于石墨套（9）内径的钢管（8）上端，并将钢管（8）下端插入石墨套（9）到达结晶器（1）中部位置；所述钢管（8）下端内径壁面上制有螺旋槽，以便铁水（6）浸入后遇冷凝固与钢管（8）成为一体；

3）熔化和配置出成分合适的铁水，1500℃左右出炉，倒入吊包，进行孕育处理，再倒入铁水浇注包（4）中，液压缸（25）工作使铁水浇注包（4）倾斜，将铁水（6）逐渐注入U型通道（5）内；

4）当U型通道（5）内的铁水液面高度稍高于结晶器（1）中部位置并浸没钢管（8）下端螺旋槽时停止浇注，根据需拉制的空心铸管直径确定预冷停顿时间，此时铁水（6）在结晶器（1）中自外向内开始凝固，预冷停顿时间结束后启动机械牵引辊（7）开始拉拔，且在拉拔开始后，由液压缸（25）控制的铁水浇注包（4）持续向U型通道（5）内浇注铁水，使结晶器（1）内液面始终保持在其中部以上高度；

5）当拉拔出1-2米的空心铸管后，启动旋转磁场发生器（2），使结晶器（1）内的铁水旋转；

6）当引晶用的钢管（8）上升，其下端超过机械牵引辊（7）1-2米后，机械牵引辊（7）上方的断取机构工作，截断空心铸管，并卸取放置于地面；

7）根据被截断管材的壁厚状况，调整拉拔参数和磁场强度，使之达到所要求空心铸管的管壁厚度和内孔精度；

8）拉拔结束时，待铁水浇注包（4）中的铁水（6）全部倒出后，打开泄铁孔（23）的塞子（24），泄出全部铁水，同时关闭旋转磁场发生器（2）和牵引机电源。

9）待L型连铸保温炉（3）温度降低到接近室温时，关闭结晶器（1）和旋转磁场发生器（2）的进水管。

3.采用权利要求1所述垂直连铸方法制备的空心铸铁管材，其特征在于：包括具有内在组织细密的管体，所述管体内壁为无竹节状箍圈的光整面，所述光整面的平面度误差小于2mm。

4.如权利要求1所述的空心铸铁管材垂直连铸的专用设备，其特征在于：具有结晶器（1）、旋转磁场发生器（2）和L型连铸保温炉（3），所述L型连铸保温炉（3）左端置于铁水浇注包（4）下端，所述旋转磁场发生器（2）固定在L型连铸保温炉（3）右端端面上，所述结晶器（1）固定在旋转磁场发生器（2）上端面上，与L型连铸保温炉（3）左端共同构成供铁水（6）流通的U型通道（5）。