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发展短流程铸造工艺既要积极也需谨慎 |
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| http://cn.newmaker.com
5/29/2011 8:41:00 PM
中国工业报 曾艺成
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将高炉铁水运输到铸造车间，直接倒入感应电炉或者先倒入保温炉保温待需要时再倒入感应电炉，与废钢，回炉料和配料中间合金一起熔配，经成分调整和熔炼后，出炉经变质处理后浇注铸铁件，这种高炉—感应电炉双联铸铁熔炼工艺将熔铁和铸造更紧密地结合起来，缩短了生产链，省去了高炉铁水凝固和重熔环节，简称为短流程铸造工艺。这种工艺能够充分利用高炉铁水的热量，大幅减少能源消耗，同时降污染物排放，节能，环保和经济效益显著。
2008年时，我国铸铁件厂产量达2510万吨，其中按短流程工艺生产的铸件约占11.3%。目前国内有十多个在建的铸造工业园区，均采用高炉—感应炉供应铁液，年产铸件达100多万吨，需要铁液约130万吨以上。随着铸造集群化生产的推进，用短流程工艺生产的铸件会越来越多，预计2015年在我国以短流程铸造工艺生产的铸件将占到总量的20%，2020年达30%。
在我国目前应用短流程工艺生产铸件的企业，大致可分为三类：一是工艺较成熟，已有一定生产规模的企业。二是部分企业采用短流程铸造工艺生产要求较高的铸件。三是用短流程铸造工艺生产高档球铁结构件，如发动机曲轴、风电球铁件等，但还多停留在试验生产阶段。
虽然，高炉—感应炉短流程铸造工艺有着显著的节能减排效果和经济效益，但并不是所有高炉铁液都能使用，高炉和铸造厂之间还需要解决两个关键问题。
一是稳定且高质量高炉铁液的供应及铁液运输分配问题。由于铸件品种很多，大小不一，形状复杂，一般铸造厂规模都较小，年产1万～2万吨铸件的厂已是较大的厂了。而高炉产量较大，即使是100立方米的高炉，每年产铁约10万吨，每次出铁25吨左右，两者匹配有一定困难，因此采用短流程铸造工艺的高炉不能太大，从技术角度来看100立方米以上的高炉是比较符合实际。
二是短流程铁液的质量及检测问题。很多铸造工作者认为短流程铁液质量不如常规流程铁液，不能用于要求高的工程结构件，但缺乏依据。应建立铁液的质量评价目标及表征方法并与常规流程的铁液做比较，才能说明问题。因此，可分别选择灰铸铁、蠕墨铸铁、球墨铸铁等三类铸铁件的典型，建立高质量铁水状态的表征方法和评价目标。
针对不同类别的铁液，可采用的铁液状态控制措施有：如果是灰铸铁发动机缸体，应调整高炉铁液和其他炉料的加入比例，严格控制和优化铁液化学成分（合金元素）。过热温度和保温时间，出炉处理温度，孕育处理方法，孕育剂类型及加入量，浇注温度和浇注过程等。如果是蠕墨铸铁，应调整高炉铁液和其他炉料的加入比例，严格控制和优化铁水化学成分，脱硫处理，过热温度和保温时间，出炉处理温度，蠕化处理方法，孕育处理方法，孕育剂类别及加入量，浇注温度和浇注过程等。如果是球墨铸铁，应调整高炉铁液和其他炉料的加入比例，严格控制和优化铁水化学成分，脱硫处理，过热温度和保温时间，出炉处理温度，球化处理方法，孕育处理方法，孕育剂类别及加入量，浇注温度和浇注过程等。在试验过程中针对发现的问题对各种措施进行必要的调整。
由于短流程铸造工艺的节能和环保效应，的确值得推广，但在推进过程中必须要注意三点：
1.对已批量生产的企业要总结经验，提高控制技术水平。主要是已形成规模生产的球铁离心铸管和对化学成分、机加工性能要求不高的低档铸件，因各厂技术管理水平参差不齐，其经济效益相差很大，通过总结推广先进经验，争取更大效益。
2.对要求较高的工程结构件要培育典型，可按材质、铸件大小、技术要求、造型工艺等的不同，确定几个典型企业，开展试验开发工作，并及时总结交流试验结果。
3.要有组织有领导的开展短流程铸造工艺开发工作，不应一哄而上。建议由相关协会牵头负责此项工作，将其作为铸造行业节能、减排、降耗的重要抓手，成立专题项目组，统一规划、协调分工、组织有关科研院所、大专院校、企业组成产业联盟，制定试验方案、分析试验结果。成熟一个推广一个，只有这样才能加速“短流程”铸造工艺的发展。
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