一、鑄造裝備的應用情況
1. 造型設備
采用自動(dòng)造型生產(chǎn)線(xiàn)用于鑄造生產(chǎn),不僅可以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,更可改善勞動(dòng)條件和生產(chǎn)環(huán)境,效果是非常明顯的。
近幾年來(lái),自動(dòng)造型生產(chǎn)線(xiàn)增加較快,主要有三個(gè)特點(diǎn):首先,采用自動(dòng)造型生產(chǎn)線(xiàn)的企業(yè)不再于大型骨干鑄造企業(yè)。例如,在河南西峽的兩個(gè)鑄造廠(chǎng),都分別擁有4~5條自動(dòng)造型生產(chǎn)線(xiàn)。過(guò)去用土法生產(chǎn)的鄉鎮企業(yè)改造成采用自動(dòng)造型生產(chǎn)線(xiàn)的鑄造廠(chǎng)已不鮮見(jiàn),而是有一批企業(yè)了,F在,雖然沿海地區的江蘇、山東、遼寧等省的鑄造產(chǎn)業(yè)仍占較大的比重,但中西部地區也已有相當多的企業(yè)采用了自動(dòng)造型生產(chǎn)線(xiàn);其次,國產(chǎn)的自動(dòng)造生產(chǎn)線(xiàn)已開(kāi)始可以穩定地供應裝備鑄造企業(yè)了,在國內生產(chǎn)水平分型自動(dòng)造型線(xiàn)的己有四五個(gè)制造廠(chǎng)。但在全部自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)中國產(chǎn)的仍然是少數,且低檔次的較多;第三,自動(dòng)造型生產(chǎn)線(xiàn)已經(jīng)不少了,但能按照生產(chǎn)線(xiàn)設計能力充分發(fā)揮作用的鑄造企業(yè)還是少數,既存在還不能充分掌握運用自動(dòng)造型生產(chǎn)線(xiàn)的問(wèn)題,也有其他工序不能與生產(chǎn)線(xiàn)的能力和節拍有效匹配的問(wèn)題。
2. 制芯設備
近幾年制芯設備發(fā)展迅速,已從單機作業(yè)發(fā)展到多工序的機械化,進(jìn)而發(fā)展到自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)。制芯設備發(fā)展的趨勢是自動(dòng)化程度越來(lái)越高,正逐步向采用機器人作業(yè)、組成自動(dòng)化制芯單元的方向發(fā)展。
近年來(lái),我國鑄造廠(chǎng)制芯裝備及制芯技術(shù)水平得到大幅提高,單就國內制芯設備水平而言,由于國內整體工藝水平和工業(yè)基礎的大幅提高,雖與國外制芯設備在運行可靠性等方面仍存在距離,但現在差距已大大縮小。目前國內鑄造廠(chǎng)除機器人制芯中心仍以選購國外設備為主外,其余制芯設備基本選購國內制芯設備生產(chǎn)廠(chǎng)家的產(chǎn)品。
。1)制芯設備領(lǐng)域取得的重大進(jìn)步 近幾年,制芯設備方面已逐步發(fā)展成由單機或制芯線(xiàn)構成的安全、高效、可靠制芯單元和交鑰匙制芯工程,且在國內創(chuàng )造性地將制芯設備拓展至砂型的射制,實(shí)現精密砂芯鑄造,并以其經(jīng)濟的投資和運行成本,以及優(yōu)異的質(zhì)量成為造型方式的一種新選擇。在制芯方面,目前鑄造生產(chǎn)用制芯方式主要有熱芯盒、冷芯盒、自硬砂、殼芯及各類(lèi)油砂。其中三乙胺固化冷芯盒制芯工藝以其高效、低耗、尺寸精度高等特點(diǎn)發(fā)展為迅速。它是在常溫下將作為粘結劑的酚醛樹(shù)脂和異氰酸酯與砂混合后,通過(guò)射芯機射入芯盒內再通入三乙胺迅速固化的工藝。隨著(zhù)三乙胺冷芯盒工藝的發(fā)展,冷芯盒組芯造型已開(kāi)始替代覆膜砂殼型鑄造,并有取代造型線(xiàn)的先天優(yōu)勢(質(zhì)量、成本、上馬速度及產(chǎn)品改型等方面)。
。2)國內制芯設備存在的問(wèn)題和發(fā)展趨勢 相比國外制芯設備而言,目前國內絕大多數廠(chǎng)家生產(chǎn)的制芯設備仍存在水平低下、能耗高,以及運行可靠性差等諸多需要改善的地方。制芯設備行業(yè)要根據我國鑄造廠(chǎng)眾多、發(fā)展水平參差不齊,以及具體的產(chǎn)品和工藝特點(diǎn),開(kāi)發(fā)出符合、科學(xué)、環(huán)保、低耗及實(shí)用發(fā)展趨勢的制芯裝備。
按現在的發(fā)展趨勢看,國內主要應開(kāi)發(fā)三乙胺冷芯盒法抗濕性及抗鑄件脈紋技術(shù),以節約粘結劑,減少污染和鑄件缺陷,降低成本;改進(jìn)和提高垂直分型無(wú)箱射壓造型機和空氣沖擊造型機的性能,控制系統的功能,同時(shí)對造型線(xiàn)輔機應按通用化、系列化原則進(jìn)行開(kāi)發(fā),提高配套水平;抓緊開(kāi)發(fā)適合于形狀復雜模樣造型或多品種批量生產(chǎn)所需要的個(gè)性化、實(shí)用型氣流壓實(shí)造型機。
提高砂處理設備的質(zhì)量、技術(shù)含量、技術(shù)水平和配套能力,盡快填補包括舊砂冷卻裝置和適于運送舊砂的斗式提升機在內的技術(shù)空白,努力提高砂處理系統的設計水平;研制多樣化、使用效果好、壽命長(cháng)的樹(shù)脂自硬砂成套設備,增加品種,提高性能;著(zhù)重開(kāi)發(fā)冷芯盒射芯機系列產(chǎn)品及芯砂混制和送砂設備。
面對國際市場(chǎng)激烈的競爭局面,制芯設備行業(yè)要根據我國國情,結合生產(chǎn)實(shí)際的需要, 產(chǎn)學(xué)研相結合,開(kāi)拓創(chuàng )新, 下大力氣開(kāi)發(fā)、科學(xué)、高效、低耗和實(shí)用,且具有自主知識產(chǎn)權的制芯新產(chǎn)品,為改變我國大多數鑄造企業(yè)工藝技術(shù)裝備的落后面貌闖出一條投資小、見(jiàn)效快的捷徑。
3. 熔煉設備
。1)沖天爐 據不完全統計,我國現有沖天爐40 000多臺,其中熔化率3~5t/h的沖天爐超過(guò)70%以上,熔化率6~9t/h(主要為7t/h爐)的沖天爐約300~350臺,10~12t/h熔化率的沖天爐約有200~250臺,而15t/h及其以上沖天爐,全國不足30臺。
沖天爐由于具有熔化效率高等諸多優(yōu)點(diǎn),是我國鑄造行業(yè)的主要熔煉設備。沖天爐的發(fā)展趨勢為高熔化效率(熔化率>10t/h)、水冷長(cháng)爐齡、外熱風(fēng)及富氧送風(fēng)等。另外,沖天爐-電爐雙聯(lián)熔煉也在推廣中。
。2) 電爐 感應電爐是目前鑄造廠(chǎng)常用的熔煉設備,按電源頻率可分為高頻爐(>10000Hz)、中頻爐(50~10000Hz)和工頻爐(50Hz)三類(lèi);按工藝目的可分為熔煉爐、保溫爐和熱處理設備等。常用的感應電爐習慣上歸納為有芯感應熔煉爐、無(wú)芯感應熔煉爐、真空感應熔煉爐和感應淬火設備等。
目前國內外采用中頻感應電爐熔煉非常普遍,其發(fā)展方向是:提高比功率,實(shí)現電效率和熱效率的雙高與快速熔煉;功率連續可調,以適應不同升溫和保溫條件的需求;采用變頻技術(shù);雙供電;動(dòng)化管理,實(shí)現編程作業(yè)等。
4.節能、環(huán)保設備
我國的鑄造業(yè)在節能環(huán)保方面的投入還很少,除少數企業(yè)配備完善的環(huán)保設備外,多數企業(yè)沒(méi)有配備環(huán)保設備或環(huán)保設備相當簡(jiǎn)單,鑄造廠(chǎng)用于環(huán)保投資占整個(gè)鑄造廠(chǎng)設備投資的5%~8%(工業(yè)發(fā)達一般是20%~30%)。鑄造專(zhuān)用的除塵設備、舊砂再生設備、澆注煙氣處理設備、爐料準備設備及余熱再利用設備的應用等起步較晚。
二、鑄造裝備的生產(chǎn)情況
我國現有鑄造裝備生產(chǎn)企業(yè)400多家,絕大多數為中小型企業(yè),70%以上集中在山東、江蘇、上海、浙江及河北等省市。2003年以來(lái)國產(chǎn)靜壓自動(dòng)造型線(xiàn)情況見(jiàn)表1。
鑄造設備的未來(lái)發(fā)展趨勢是大容量、專(zhuān)業(yè)化、高精度、節能、環(huán)保及低噪聲。中國鑄造協(xié)會(huì )2008年向發(fā)改委推薦的節能減排設備列于表2。
三、鑄造裝備的進(jìn)出口情況
我國鑄造裝備出口增長(cháng)迅速,但出口的多為一般鑄造設備,而同期進(jìn)口的多為技術(shù)含量高的關(guān)鍵鑄造設備,且其進(jìn)口價(jià)格多為出口價(jià)格的數倍(見(jiàn)表3)。
四、結語(yǔ)
在整體上,我國鑄造裝備水平與國外相比還有很大差距,而現代化的設備是鑄造業(yè)實(shí)現可持續發(fā)展、建設環(huán)境友好型鑄造業(yè)的硬件條件。因此,鑄造裝備制造迫切需要建立以企業(yè)為主體的官、產(chǎn)、學(xué)、研、用相結合的開(kāi)發(fā)平臺,加強科技創(chuàng )新,生產(chǎn)具有自主知識產(chǎn)權的高品質(zhì)設備,以提高自身綜合競爭實(shí)力,化危為機,迎接各種挑戰。 |