【正文】 市，成為制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。 據(jù)建設(shè)部城建局《供水現(xiàn)狀與未來發(fā)展》報告稱：目前我國供水設(shè)施能力大幅度增長，水平提高顯著，到1998年底，%,人均日生活用水量達(dá)214升，比1979年提高15個百分點。在未來發(fā)展中要將重點放在三北（東北﹑西北﹑華北）和小城市及縣鎮(zhèn)的發(fā)展上，投資也應(yīng)相對傾斜，供水發(fā)展百標(biāo)，預(yù)計：“十一五”%，相應(yīng)年新增日供水量約為870萬立方米，到2005年，年供水總量預(yù)計達(dá)到570億立方米，2015年城市年供水總量預(yù)計達(dá)到710億立方米。因此，隨著國家加大對城高基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的力度和為解決城鎮(zhèn)居民用水問題和多貢引水工程的展開及西部大開發(fā)，使得西北市場對球鐵管的需求量將有較大幅度的增加。西北地區(qū)供水管線只有約5%采用了球鐵管，雖然主管部門沒有一個具體計劃，但供水部門將逐步淘汰灰鐵管代以各項性能良好的球鐵管將成為今后的發(fā)展趨勢,如果在面有管線基礎(chǔ)上將50%的管線更換為球鐵管（不考慮新鋪設(shè)的）球鐵管的需求也有6000公里左右，以一個年產(chǎn)5萬噸球鐵管廠生產(chǎn)DN5006m的球管為例，也需喧續(xù)生產(chǎn)13年。 從目前情況來看，DN100～DN1600口徑的管子，使用量較普遍。第三節(jié)﹑產(chǎn)品價格與分析 隨著我國球管生產(chǎn)的技術(shù)進(jìn)步，生產(chǎn)成本較之90年代初有了大幅度的降低，各個生產(chǎn)企業(yè)有自己的銷售價格，但總的銷售價格在以下范圍內(nèi)，見表1表1 三種生產(chǎn)工藝生產(chǎn)球鐵管的銷售價格管徑冷模法（元/噸）熱模法（元/噸）退火 不退火 DN80～DN1000 4200～43003000～32002800～3000DN1000～DN260010000～110004500～4600為在西北市場擁有一席之地，本項目產(chǎn)品售價綜合其成本﹑技術(shù)含量市場承受能力及稅賦等因素建議定為3800元/噸（采用熱模法技術(shù)）。第三章 方案及生產(chǎn)規(guī)模第一節(jié) 產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模的選擇 一. 產(chǎn)品方案的分析 ﹑品種 由于受到價格因素的影響，西北地區(qū)輸水主干線（多在DN1000mm以上）大多數(shù)采用水泥管，因此，中小管徑的球鐵管在供球鐵管在供水管線中應(yīng)用較為廣泛，需求量較大。 據(jù)此，為滿足西北市場需要，項目產(chǎn)品規(guī)格確定為DN100～DN1000，長度為6米（長度6米主要考慮到西北地區(qū)道路狀況為便于運輸而確定的）。 西北地區(qū)的燃?xì)饨窈笾饕翘烊粴?，管道主要是用無縫鋼管，因此球鐵管生產(chǎn)種類主要為輸水管。 根據(jù)GB139591我國的管均采用柔性接口，按接口型式分為機(jī)械式﹑滑入式兩類，機(jī)械接口型式又分為N1型 ,X和S﹑，廠家應(yīng)根據(jù)需方要求，確定上述某一接口型式或其它接口形狀，目前各生產(chǎn)廠家多采用T型接口。防腐種類根據(jù)西北地區(qū)的土質(zhì)對球鐵管外壁的影響，球鐵管外壁只涂瀝青即可滿足防腐要求。內(nèi)壁涂覆水泥內(nèi)襯，以提高耐腐蝕性能和水力系數(shù)，保證飲用水質(zhì)量。二、生產(chǎn)規(guī)模的定位及其依據(jù)生產(chǎn)規(guī)模本項目生產(chǎn)規(guī)模暫定為5萬噸/年。定位依據(jù)從調(diào)研的情況中可以得出以下結(jié)論，球鐵管生產(chǎn)企業(yè)只有年生產(chǎn)能力達(dá)到5萬噸左右，才能形成規(guī)模效應(yīng)，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。第二節(jié) 產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)離心球墨鑄鐵管按ISO2531標(biāo)準(zhǔn)組織生產(chǎn)，其標(biāo)準(zhǔn)要求：一、力學(xué)性能 見表2表2.管徑DN（mm）抗拉強(qiáng)度MPa抗彎強(qiáng)度MPa屈服強(qiáng)度MPa延仲率%彈性系數(shù)MPa硬度HBDN800～DN1000≥1010≥230DN1200～DN1000≥420≥500≥500≥7二﹒金相組織為獲得上述力學(xué)性能。一般金相組織控制為：球化率2－3級石；在燭6－7級，珠光體10%－20%，鐵素體80%－90%。三﹒其它質(zhì)量指標(biāo)：1. 水壓試驗 按IS02531標(biāo)準(zhǔn)。保壓時間應(yīng)在10秒以上，水壓試驗壓力見表3表3.管徑DN（MM）水壓試驗壓力MPaDN80～DN3005DN350～DN600 4 DN700～DN1000 DN1200～DN2200 按ISO4179標(biāo)準(zhǔn)，水泥內(nèi)襯厚度要求見表4，襯上水事必須通蒸汽進(jìn)行養(yǎng)生。養(yǎng)生溫度35～5C 表4. ISO4179標(biāo)準(zhǔn)對水泥襯層厚度的要求管徑DN（mm）襯層厚度最小平均值一個點最大值40～300350～600700～1200刷瀝青 要求能完全覆蓋住鑄管外表面，厚度在70um以上。第四章 工藝技術(shù)方案第一節(jié) 國內(nèi)外技術(shù)概況一、 國外技術(shù)現(xiàn)狀、產(chǎn)量及規(guī)格離心鑄造球鐵管是60年代開始發(fā)展起來的，到了70年代發(fā)展速度加快，1960年以前，全世界的球管生產(chǎn)量還不足50萬噸，70年代末期猛增到600萬噸左右。日本1962年球鐵管生產(chǎn)量僅為12萬噸，只占全部鑄鐵管產(chǎn)量的40%，到1983年球鐵管的生產(chǎn)量增到90萬噸。80年代，日、法、德、英、美國等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家，基本上都以球鐵管代替了普通灰鑄鐵管的生產(chǎn)。在日本球鐵管占鑄鐵管總產(chǎn)量的98%，法國為95%，西德為90%，英、美也都在80%以上。加拿大、巴西及歐洲一些國家也有一定的生產(chǎn)能力。在亞洲除日本外韓國有一家工廠，伊朗有一家德國建造的工廠，球鐵管直徑為DN80~2600mm，現(xiàn)今世界各國主要生產(chǎn)球鐵管的公司和廠家見表5表5 世界十四大公司離心球鐵管年產(chǎn)量及產(chǎn)品規(guī)格序號公司名稱產(chǎn)量（萬噸/年）工廠數(shù)產(chǎn)品規(guī)格（DN）1國莫松橋公司Pont 129880~20002德國布特魯斯Budrus101100~0003美國管子鑄造公司 and ..504100~16004美國鑄管公司American Cast Iron251100~16005美國格里飛管道公司Griffin pipeproduct co.3100~16006美國麥克娃納鑄鐵公司 Cast Iron co.580~9007巴西巴樂巴拉公司Barbara15180~12008巴西鐵合金公司Ferro Brasiliero10180~9009日本粟本公司Kurimto10日本久保田公司Kynota7511印度鋼鐵公司India Iron steel 3012印度電鋼鑄件公司Electro steel Casting Ltd1513中國新興鑄管有限責(zé)任公司China XinXing Ductle pipes 2414Tubemakers water10180~800二. 國內(nèi)技術(shù)現(xiàn)狀﹑產(chǎn)量及規(guī)格 我國球鐵管生產(chǎn)起步較晚，目前鑄管生產(chǎn)廠約300多家，近幾年鑄鐵管年產(chǎn)為140～160萬噸，球鐵管的生產(chǎn)量為40萬噸左右，主要原因是大多數(shù)鑄管廠的鑄管工藝仍是比較落后的半連續(xù)鑄造（拉管法）工藝，這種生產(chǎn)工藝只適合于生產(chǎn)管境較厚的灰鐵管，即使能夠生產(chǎn)出真徑較大的薄壁球管，但產(chǎn)品性能和質(zhì)量也較離心鑄造球鐵管低。國內(nèi)300余家鑄管生產(chǎn)廠家，在生產(chǎn)能力，勞動生產(chǎn)率和工藝裝備水平，產(chǎn)品質(zhì)量等方面差民很大。既有以拉管和離心鑄管兼有的知名大廠，也有以離心鑄造球鐵管為主的工廠，國內(nèi)主要離心墨鑄鐵管廠的生產(chǎn)能力，離心機(jī)臺數(shù)，管徑夫格和97～98年產(chǎn)量見表6表6我國離心球鐵管廠（公司）的生產(chǎn)能力和產(chǎn)量公司名稱能力（萬噸/年）離心機(jī)臺數(shù)口徑（DN）年產(chǎn)量（萬噸）1997年1998年新興鑄管集團(tuán)公司 241080～2200青島北鋼管集團(tuán)公司 1051000～1800本溪北臺鑄管廠83100～1000大連企榮鑄鐵管公司63100～700徐州光大新興鑄管公司52100～700山東龍口泛林球鐵公司52100～700馬鞍山木松龍鑄管公司42100～700濟(jì)鋼球鐵管公司43100～800保定大通鑄管公司42100～600山西陽朱鋼鐵公司鑄管廠43100～600黃石鑫寶管業(yè)司42100～600上海鑄管廠32100～500邢臺鋼鐵公司鑄管廠21300～600山西風(fēng)協(xié)機(jī)械廠21100～300.合計8541第二節(jié) 工藝技術(shù)方案的比較 目前國內(nèi)外離心鑄造方法主要有：水冷法﹑噴涂料熱模法和襯樹脂砂熱模法三種，說三種離心方法的優(yōu)缺點與選用范圍見表7表7 離心方法的優(yōu)缺點與選用范圍離心鑄造 方法 優(yōu)點 缺點適用范圍水冷金屬型 生產(chǎn)效率高，鑄管內(nèi)外表面質(zhì)量好，材質(zhì)組織細(xì)密。 離心主機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，管模使用壽命較低，其制造和維修費用高，鑄管需高溫及低溫回火處理?！蹹N1000mm中小管徑鑄管噴涂料熱模法鑄管內(nèi)外表面質(zhì)量好，離心主機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)效率高，只需低溫退火。噴涂工藝和裝置較復(fù)雜。DN100～DN 2000各種管徑鑄管襯樹脂砂熱模法離心結(jié)構(gòu)簡單，管模壽命長，只需低溫退火。生產(chǎn)效率較低，鑄管內(nèi)外表面質(zhì)量≥DN1000大管徑鑄管該方法適用于大批量生產(chǎn)中小管徑的墨鑄鐵管（DN80～DN1000mm）。它是當(dāng)含恨世界上應(yīng)用最廣泛﹑最普及，也是我國主要引進(jìn)技術(shù)和設(shè)備（30多臺離心主機(jī)）的離心鑄造工藝方法。由于鑄型冷卻速度大，澆注后為自口組織，經(jīng)連續(xù)退火（高溫+低溫）獲得以鐵素體基體為主的球墨鑄鐵，它具有生產(chǎn)效率高（不管徑的生產(chǎn)效率達(dá)10～50根/h）﹑鑄管材質(zhì)致密，力學(xué)性能好等優(yōu)點，但也存在著離心主機(jī)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，管模壽命較低（一般為1000～3000次/根）等缺點。冷模法管模費用占生產(chǎn)的成本的10%～15%。此方法是將管模加熱到約160～2200 C管模內(nèi)壁襯上一層薄膜樹脂砂（3～5 mm厚），管模上鉆有排氣孔。以利于澆注鐵液時覆膜砂產(chǎn)生的氣體出，由于樹脂砂襯的保護(hù)，使管模承受熱載荷的程度大大減小，有效地延長了管模的使用壽命（1萬次以上/根），鑄冷速度較慢。鑄態(tài)組織中沒有共品滲碳體，只需經(jīng)過低溫退火即可獲得理想的金相組織和力學(xué)性能。 此方法是將管模加熱到一定溫度（220～2600C），管模內(nèi)壁涂上一層隔熱性能較好的涂料，由于涂料的隔熱作用，鑄管的鑄態(tài)組織中也沒有共晶滲碳體低溫退火即可，噴涂料熱模法的鑄型冷卻速度介于冷 模法與襯樹脂砂熱模法之間，鐵管表面光潔且組織較細(xì)，離心主簡單，管模壽命較高。是一種較為先進(jìn)的離心鑄造方法。通過以上工藝方案的比較，本項目選擇噴涂料熱模法，采用此法。效率較高，工藝方法簡單，鑄管只需退火理，周期相對縮短。質(zhì)量較好，離心主機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，管模壽命較長，成本較低，也適合于種各管徑的球鐵管。第三節(jié) 工藝流程和消耗定額 成 份 分 析1. 工藝流程簡介：隨硫孕育切環(huán)水壓試驗刷外壁磨內(nèi)孔離心鑄管定量孕包定量包球化球化年理熔化配料金相試驗，性一驗扒渣徐瀝青成品車水泥內(nèi)襯 熔煉階段 采用高爐——保溫爐雙聯(lián)熔化方式，主要有配料﹑熔化﹑爐前分析﹑保溫﹑調(diào)整分成﹑脫硫﹑球化年理﹑孕育處理﹑化學(xué)分析﹑試樣檢測﹑清渣﹑澆注等環(huán)節(jié)。 鐵液出爐溫度1450～14800C，脫流后的溫度1430～14500C，球化處理后的溫度1380～114200C，澆注溫度1370～14000C，若是采用沖天爐——電爐雙聯(lián)或者用電爐熔化鐵液，出爐溫度可提高30～500C. 離心鑄管機(jī)有兩種：一種是鑄型移動，澆注小車固定，另一種是鑄型不動澆注小車移動，前者主要用于生產(chǎn)水管子，后著則多用于生產(chǎn)大管子。經(jīng)球化處理的鐵液倒入扇形澆注包中，事在澆注流槽中加入占孕育部量183經(jīng)預(yù)熱的孕育。管子澆注前先在管承口端安裝樹脂砂芯，如蓋板銷，然扣啟動離心機(jī)，將澆包傾轉(zhuǎn)，把鐵液均勻地倒入澆注槽