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重力铸造的技术现状
[来源:重力铸造] [作者:东莞铸造厂][日期:2018-05-13]
  
 
    我国是装备制造业大国,铸件是装备的基础件,我国年产铸件3530万吨(2009年统计)是世界铸造第一大国,从总体上看我国铸造技术落后于工业发达国家,但是,近三十年我国铸造技术 获得突发猛进的发展,许多新建的铸造厂采用的设备、工艺、管理均采用世界最先进的技术,铸件质量、铸件生产率、能耗、管理水平均达到世界一流水平。如:潍坊柴油机厂铸造分厂、一汽、二汽的铸造新厂厂房工艺设计、造型设备、制芯工部、熔炼工部、盒箱浇注设备、铸件清理设备及相关附属设备均为世界最先进的设备。我国正在从铸造生产大国向铸造技术强国转变。


1)工艺水平低,铸件质量差

    ①铸件加工余量大。由于缺乏科学的设计指导,工艺设计人员凭经验难以控制变形问题,铸造的加工余量一般比国外大1—3倍。加工余量大,铸件的能耗和原材料消耗严重,加工周期长,生产效率低,已成为制约行业发展的瓶颈。

   ②大型铸件偏析和夹杂物缺陷严重。大型铸钢件和大型钢锭在凝固结束后,在冒口根部、铸件的厚大断面存在宏观偏析、晶粒粗大问题。
   
    ③铸件裂纹问题严重。
   
    ④浇注系统设计不合理。由于设计不当,存在卷气、夹杂等缺陷,导致铸件出品率和合格率低。

    ⑤模拟软件应用不普及。铸造过程模拟是铸件生产的一个必要环节,在国外,如果没有计算机模拟技术,就拿不到订单。我国的铸造业计算机模拟起步较早,虽然核心计算部分开发能力较强,但整体软件包装能力较差,导致成熟的商业化软件开发远落后于发达国家,相当一部分铸造企业对计算机模拟技术望而却步,缺乏信任。目前这种局面虽有所好转,但在购买了铸造模拟软件的企业中,能够发挥其作用的还不多见,急需对企业员工进行软件应用培训。   ⑥普通铸件的生产能力过剩,高精密铸件的制造依然困难,核心技术和关键产品仍依赖进口。

2)能耗和原材料消耗高

  我国铸造行业的能耗占机械工业总耗能的25%—30%,能源平均利用率为17%,能耗约为铸造发达国家的2倍。我国每生产1吨合格铸铁件的能耗为550—700公斤标准煤,国外为300—400公斤标准煤,我国每生产1吨合格铸钢件的能耗为800—1000公斤标准煤,国外为500—800公斤标准煤。据统计,铸件生产过程中材料和能源的投入约占产值的55%—70%。中国铸件毛重比国外平均高出10%—20%,铸钢件工艺出品率平均为55%,国外可达70%。

3)环境污染严重、作业环境恶劣
  我国除少数大型企业如一汽、二汽、大起大重、沈阳黎明公司等生产设备精良、铸造技术先进、环保措施基本到位以外,多数铸造厂点生产设备陈旧、技术落后、一般很少顾及环保问题。上世纪80年代,政府对规模小、技术水平低、污染严重的企业进行了专业化调整,提高了企业的集约化程度,但铸造生产的粗放型特征没有得到根本改变。生产现场环境恶劣、作业条件差、技术落后、粗放式生产的铸造企业占90%以上;1998年在匈牙利举办的第63届世界铸造会议上颁发了环境保护奖,获奖铸造厂中没有一个在中国,这与中国的铸造大国地位极不相称。我国铸造业的环境问题还表现在对自然资源的超量消耗上。

    铸造生产中炉料主要是生铁、废钢、焦炭、石灰石等、型砂、芯砂。主要是原砂、粘土、煤粉、树脂等粘结剂、固化剂、旧砂等的运输、混砂、造型、制芯、烘烤、熔化、浇注、冷却、落砂、清理和后处理等工序,就其作业内容来讲是在机械振动和噪声中进行,有的还在高温?如熔化、浇注中作业,有的产生刺激性气味,粉尘作业环境更是恶劣。在我国铸造车间每生产1吨铸件,约散发50公斤粉尘,熔炼和浇注工序排放废渣200公斤、废气20立方米,造型和清理排废砂约13—15吨。以年产2200万吨铸件计,每年排污物总量为:废渣440万吨、废砂近1650万吨、废气4亿立方米。这些数据足以说明我国铸造行业环境问题的严峻程度,采用高技术实现绿色铸造是当前需要重点解决的关键问题。
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