离心铸造

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centrifugal casting
   　将液态金属浇入旋转的铸型里，在离心力作用下充型并凝固成铸件的铸造方法。离心铸造用的机器称为离心铸造机。按照铸型的旋转轴方向不同，离心铸造机分为卧式立式和倾斜式3种。卧式离心铸造机主要用于浇注各种管状铸件,如灰铸铁球墨铸铁的水管和煤气管,管径最小75毫米,最大可达3000毫米此外可浇注造纸机用大口径铜辊筒,各种碳钢、合金钢管以及要求内外层有不同成分的双层材质钢轧辊。立式离心铸造机则主要用以生产各种环形铸件和较小的非圆形铸件。
   　离心铸造所用的铸型，根据铸件形状、尺寸和生产批量不同，可选用非金属型(如砂型、壳型或熔模壳型)、金属型或在金属型内敷以涂料层或树脂砂层的铸型。铸型的转数是离心铸造的重要参数，既要有足够的离心力以增加铸件金属的致密性，离心力又不能太大，以免阻碍金属的收缩。尤其是对于铅青铜，过大的离心力会在铸件内外壁间产生成分偏析。一般转速在每分钟几十转到1500转左右。
   　离心铸造的特点是金属液在离心力作用下充型和凝固，金属补缩效果好，铸件组织致密，机械性能好；铸造空心铸件不需浇冒口，金属利用率可大大提高。因此对某些特定形状的铸件来说，离心铸造是一种节省材料、节省能耗、高效益的工艺，但须特别注意采取有效的安全措施。

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一、DN100~400水冷金属型离心铸管机概述
DN100~400水冷金属型离心铸管机组是生产承插式和法兰式接口球墨铸铁管专用设备，该机组行走及铁水倾翻装置采用比例伺服阀控制，离心成型采用直流调速驱动，操作界面采用OP人机界面，可以现场设定工作参数。具有自动化水平高、运行稳定可靠、操作简单等特点，其产品壁厚均匀、质量稳定，外观漂亮，达到高产、优质、低能耗等优点。本设备机组由浇注机、离心主机、随流孕育装置、管模喷粉装置、电缆拖架、冷却水系统、主机行走液压缸、机组底座、拔管机、抬管机、称量装置、运管车等设备及液压系统、电气控制系统等组成。
生产产品执行标准：国际标准ISO2531-1998（E）、国家标准GB13295-91。
生产产品规格：生产公称直径为： DN100mm、DN150mm、DN200mm、DN250、DN300mm、DN400mm等6种规格的球墨铸铁管；管子有效长度为：6000mm；接口形式为：承插式（TYTON型）和法兰式接口。
二、生产工艺说明
本设备的生产操作工艺如下：
A) 启动电源，在操作界面上选择产品规格，确定已设定设备参数；
B) 上芯工将涂刷合格的砂芯装入上芯装置，主机快速移动到上停车位，操作者按下启动按纽，使管模旋转启动；
C) 启动扇形包倾翻，铁水通过长流槽流入转动的管模中；铁水从扇形包流出的同时，启动随流孕育装置加入孕育粉；
D) 当管模的承口端注满铁水后，操作者搬动操作手柄，离心主机下行进行浇注，在行程即将结束时，离心机减速，使管子的插口厚度达到要求。减速后，离心机再重新加速并移动到行程起点，此时，流槽中富余的铁水流入残铁槽中；
E) 在设定的冷却时间内管模继续旋转，浇注小车沿轨道横移，流槽换位，移到管模外的残铁槽位置，流槽倾翻180度，将残铁倒入残铁槽中；
F) 流槽工做必要的检查并涂刷涂料后，就可以浇注下一根铸管了；
G) 管模中的铸管冷却到将近800℃时，将上芯装置移开，管模停止转动，准备拔管；上芯工将一个新的砂芯装入上芯装置，操作者按下按纽，拔管钳向前伸入铸管里，钳头涨开，夹紧铸管。操作者控制开关，使离心机上移，拔出铸管；
H) 拔管过程中管模低速转动，固定于流槽下的喷粉管向管模中喷撒管模粉；
I) 拔出的铸管由接管机托住，拔管钳钳块收缩，铸管被拔管钳上的止动装置挡住，承口端的残芯脱落并收入残芯斗中；
J) 接管机的举升臂举起，管子滚到运管小车上，自动运输到抬管机位置称重。
三、设备的主要技术参数
A) 装机总容量：   约172 kw   (380V/50Hz  三相四线制)
其中：离心主机驱动       90 kw（DC400V）
液压站驱动：30+30+4+15 kw (380V/50Hz) ，其他驱动：3 kw
B) 设备总重量：约50吨
C) 循环冷却水条件：
用水量： 80~120m3/h             进口水温： ≤35℃
水  压： 0.1~0.3Mpa             出口水温： ≤65℃
        水PH值：7~8                   水硬度：   10~12dH
        水悬浮物含量： ＜20mg/L
D) 压缩空气：
        压缩空气用量：  0.5 m3/min       压缩空气压力： 0.4~0.5Mpa
        压缩空气干燥度    <0.1mg/ m3
E) 产品规格及生产率：
规格（毫米） 理论产量（根/小时） 每周期平均产量（根/小时）
DN 100 48 35
DN 150 40 32
DN 200 36 28
DN 250 28 25
DN 300 28 25
DN 400 25 20

四、设备功能与组成
本设备机组由浇注机、离心主机、随流孕育装置、管模喷粉装置、电缆拖架、冷却水系统、主机行走液压缸、机组底座、拔管机、抬管机、称量装置、运管车等设备及液压系统、电气控制系统等组成，具有定量浇注、双流槽交替使用、随流孕育剂处理、自动喷管模粉、机械手上型芯、液压拔管、自动称量、连续运管等功能；铁水浇注包的举升、离心铸管机的走行、 拔管机钳头轴向伸缩与径向扩张等均采用先进的液压传动控制，无冲击作用、运行平稳；其电气控制系统采用PLC工业控制机控制，直流整流调速、外部联锁及故障报警等，均采用德国西门子公司的先进产品，具有控制精度高、运行可靠、性能稳定等优点。
A) 浇注设备
浇注设备主要用于贮存铁水并使铁水匀速定量地浇入管模中，同时进行随流孕育。浇注设备包括浇注台座，扇形包，浇包支撑装置，浇包旋转装置，浇注小车，浇注小车调整装置，落槽，流槽，随流孕育装置，管模喷粉装置；浇包支撑装置由液压缸驱动，等角速度翻转，使扇形包内的铁水经落槽、流槽匀速浇入管模内；然后浇注小车横移，流槽翻转，将残铁倒出。
B) 离心主机
离心主机为铸管离心成型设备。管模由承口支撑装置及托轮组支撑，处于循环冷却水中，由直流电机驱动高速旋转，同时，铁水浇入管模内，并在离心力的作用下附着于管模内壁上冷却成型；离心机包括主机体，承口支撑装置，托轮装置，插口支撑装置，管模驱动装置，上芯夹紧装置，水冷管道，托辊装置等。
C) 机组底座
机组底座为主机的基础座，供离心机移动的导轨用螺栓固定于主机轨道梁上。机组底座上覆盖防护板以防铁水溢出。
D) 主机行走液压缸
主机行走液压缸规格为：φ140/φ110×6300mm。
E) 拔管机
拔管钳伸进铸管内，紧贴铸管内壁，并用一定的涨紧力将其涨紧，离心机向上移动，将其从管模中拔出。生产不同规格的管子只需在同一钳头上更换不同的钳块。拔管机包括拔管钳，前防护箱，机座，后防护箱等。
F) 接管装置、运管车
在离心主机向上方移动和拔管后接管时，接管机回转，管子滚落到接管臂上，接管臂举起，铸管滚落到运管车上，运管车将铸管运送到退火炉前。设备包括接管机，接管挡柱，运管小车，运管轨道等。
G) 电子秤
电子秤用于称量管重。电子秤包括压力感应器、变送器及数字显示器。
H) 液压系统
液压系统通过液压介质为设备提供动力。液压站包括1个液压泵站，4个阀台，1个蓄能器组。其中泵站使用了3台德国力士乐的恒压变量柱塞泵，而系统中控制阀选用带有阀芯位置闭环调节的高频响比例方向阀。液压油缸均采用进口密封，由专业厂制造生产。液压系统主要技术参数如下：     液压介质：液压油（N46#），   系统压力：8.0Mpa，     油箱容积：2000L
系统流量： 500L/min（400L+100L）         循环泵功率（齿轮泵）： 3 Kw
主轴泵功率（柱塞泵）： 75 Kw（主泵30 Kw×2、副泵15 Kw）
I) 电气控制系统
电气控制系统主要包括：直流传动柜、开关柜、PLC柜，另有1个主操作台，2个现场操作箱及几个端子箱。
直流传动柜驱动直流电机及调速，开关柜提供设备驱动及控制所需的AC220V及DC24V电源，PLC柜及操作台联合实现设备的各种动作及自动控制，操作台上还有电压、电流、转速、温度、重量等各种仪表及故障报警显示，以便操作者进行设备监控操作。本机采用的进口位置译码器检测主机位置，直流调速采用西门子直流调速系统，工控系统采用西门子S-300可编程系统,操作台设OP人机界面，方便参数设定。

铸冶艺人

楼主把离心铸造的优点说了很多，我说点它的缺点。离心铸造可以做各种发动机的缸套，大小都可以，现在普通摩托车的缸套都是这种方法做的。大的缸套，离心铸造要发生外表面的云斑，白斑等缺陷，原因可能是高温金属在强激冷条件下的不可知缺陷，解决方法是加大模套的内层涂料厚度，使金属、激冷速度降低。

zhaoyangyang

离心铸造的铸件有其局限性，但离心铸造的优势无一能比：工艺出品率高达90%以上，废品率低。

ytsylin

离心铸造转速公式是什么

zhaoyangyang

离心加速度应该是重力加速度的50倍左右！按照物理学理论能够计算出来具体的转速，按照我在离心铸造厂的经验，应该是150-200转/分钟

coolfire66

n=299(G/r)1/2

hkkuup

公式如上所说

梁文武

重力系数不易确定

cuiguofeng

有一个离心铸造厂，生产出来的管子3寸的铁豆缺陷比较多，其它品规的就好一点，这是为什么？请高人指点，谢谢