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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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2013-08-07
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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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