【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(lái)發(fā)展》報(bào)告稱(chēng)：目前我國(guó)供水設(shè)施能力大幅度增長(zhǎng)，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(gè)百分點(diǎn)。在未來(lái)發(fā)展中要將重點(diǎn)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(duì)傾斜，供水發(fā)展百標(biāo)，預(yù)計(jì)：“十一五”%，相應(yīng)年新增日供水量約為870萬(wàn)立方米，到2005年，年供水總量預(yù)計(jì)達(dá)到570億立方米，2015年城市年供水總量預(yù)計(jì)達(dá)到710億立方米。因此，隨著國(guó)家加大對(duì)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(wèn)題和多貢引水工程的展開(kāi)及西部大開(kāi)發(fā)，使得西北市場(chǎng)對(duì)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(mén)沒(méi)有一個(gè)具體計(jì)劃，但供水部門(mén)將逐步淘汰灰鐵管代以各項(xiàng)性能良好的球鐵管將成為今后的發(fā)展趨勢(shì),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(gè)年產(chǎn)5萬(wàn)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(lái)看，DN100～DN1600口徑的管子，使用量較普遍。第三節(jié)﹑產(chǎn)品價(jià)格與分析 隨著我國(guó)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(gè)生產(chǎn)企業(yè)有自己的銷(xiāo)售價(jià)格，但總的銷(xiāo)售價(jià)格在以下范圍內(nèi)，見(jiàn)表1表1 三種生產(chǎn)工藝生產(chǎn)球鐵管的銷(xiāo)售價(jià)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(chǎng)擁有一席之地，本項(xiàng)目產(chǎn)品售價(jià)綜合其成本﹑技術(shù)含量市場(chǎng)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(jià)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(mǎn)足西北市場(chǎng)需要，項(xiàng)目產(chǎn)品規(guī)格確定為DN100～DN1000，長(zhǎng)度為6米（長(zhǎng)度6米主要考慮到西北地區(qū)道路狀況為便于運(yùn)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(wú)縫鋼管，因此球鐵管生產(chǎn)種類(lèi)主要為輸水管。 根據(jù)GB139591我國(guó)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(lèi)，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(lèi)根據(jù)西北地區(qū)的土質(zhì)對(duì)球鐵管外壁的影響，球鐵管外壁只涂瀝青即可滿(mǎn)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(xiàng)目生產(chǎn)規(guī)模暫定為5萬(wàn)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(wàn)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(jiàn)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(jí)石；在燭6－7級(jí)，珠光體10%－20%，鐵素體80%－90%。三﹒其它質(zhì)量指標(biāo)：1. 水壓試驗(yàn) 按IS02531標(biāo)準(zhǔn)。保壓時(shí)間應(yīng)在10秒以上，水壓試驗(yàn)壓力見(jiàn)表3表3.管徑DN（MM）水壓試驗(yàn)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(jiàn)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(duì)水泥襯層厚度的要求管徑DN（mm）襯層厚度最小平均值一個(gè)點(diǎn)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(guó)內(nèi)外技術(shù)概況一、 國(guó)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(kāi)始發(fā)展起來(lái)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(wàn)噸，70年代末期猛增到600萬(wàn)噸左右。日本1962年球鐵管生產(chǎn)量?jī)H為12萬(wàn)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(wàn)噸。80年代，日、法、德、英、美國(guó)等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)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(guó)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(guó)家也有一定的生產(chǎn)能力。在亞洲除日本外韓國(guó)有一家工廠，伊朗有一家德國(guó)建造的工廠，球鐵管直徑為DN80~2600mm，現(xiàn)今世界各國(guó)主要生產(chǎn)球鐵管的公司和廠家見(jiàn)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(hào)公司名稱(chēng)產(chǎn)量（萬(wàn)噸/年）工廠數(shù)產(chǎn)品規(guī)格（DN）1國(guó)莫松橋公司Pont 129880~20002德國(guó)布特魯斯Budrus101100~0003美國(guó)管子鑄造公司 and ..504100~16004美國(guó)鑄管公司American Cast Iron251100~16005美國(guó)格里飛管道公司Griffin pipeproduct co.3100~16006美國(guó)麥克娃納鑄鐵公司 Cast Iron co.580~9007巴西巴樂(lè)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(guó)新興鑄管有限責(zé)任公司China XinXing Ductle pipes 2414Tubemakers water10180~800二. 國(guó)內(nèi)技術(shù)現(xiàn)狀﹑產(chǎn)量及規(guī)格 我國(guó)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(wàn)噸，球鐵管的生產(chǎn)量為40萬(wàn)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(guó)內(nèi)300余家鑄管生產(chǎn)廠家，在生產(chǎn)能力，勞動(dòng)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(guó)內(nèi)主要離心墨鑄鐵管廠的生產(chǎn)能力，離心機(jī)臺(tái)數(shù)，管徑夫格和97～98年產(chǎn)量見(jiàn)表6表6我國(guó)離心球鐵管廠（公司）的生產(chǎn)能力和產(chǎn)量公司名稱(chēng)能力（萬(wàn)噸/年）離心機(jī)臺(tái)數(shù)口徑（DN）年產(chǎn)量（萬(wàn)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(tái)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(yáng)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(tái)鋼鐵公司鑄管廠21300～600山西風(fēng)協(xié)機(jī)械廠21100～300.合計(jì)8541第二節(jié) 工藝技術(shù)方案的比較 目前國(guó)內(nèi)外離心鑄造方法主要有：水冷法﹑噴涂料熱模法和襯樹(shù)脂砂熱模法三種，說(shuō)三種離心方法的優(yōu)缺點(diǎn)與選用范圍見(jiàn)表7表7 離心方法的優(yōu)缺點(diǎn)與選用范圍離心鑄造 方法 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)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(fèi)用高，鑄管需高溫及低溫回火處理?！蹹N1000mm中小管徑鑄管?chē)娡苛蠠崮７ㄨT管內(nèi)外表面質(zhì)量好，離心主機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(shù)脂砂熱模法離心結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，管模壽命長(zhǎng)，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(guó)主要引進(jìn)技術(shù)和設(shè)備（30多臺(tái)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(diǎn)，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(diǎn)。冷模法管模費(fèi)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(shù)脂砂（3～5 mm厚），管模上鉆有排氣孔。以利于澆注鐵液時(shí)覆膜砂產(chǎn)生的氣體出，由于樹(shù)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(zhǎng)了管模的使用壽命（1萬(wàn)次以上/根），鑄冷速度較慢。鑄態(tài)組織中沒(méi)有共品滲碳體，只需經(jīng)過(guò)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(méi)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(shù)脂砂熱模法之間，鐵管表面光潔且組織較細(xì)，離心主簡(jiǎn)單，管模壽命較高。是一種較為先進(jìn)的離心鑄造方法。通過(guò)以上工藝方案的比較，本項(xiàng)目選擇噴涂料熱模法，采用此法。效率較高，工藝方法簡(jiǎn)單，鑄管只需退火理，周期相對(duì)縮短。質(zhì)量較好，離心主機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，管模壽命較長(zhǎng)，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(jiǎn)介：隨硫孕育切環(huán)水壓試驗(yàn)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(yàn)，性一驗(yàn)扒渣徐瀝青成品車(chē)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(cè)﹑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(dòng)，澆注小車(chē)固定，另一種是鑄型不動(dòng)澆注小車(chē)移動(dòng)，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(shù)脂砂芯，如蓋板銷(xiāo)，然扣啟動(dòng)離心機(jī)，將澆包傾轉(zhuǎn)，把鐵液均勻地倒入澆注槽