新型鑄造技術(shù)及環(huán)保鑄造

新型鑄造技術(shù)及環(huán)保鑄造,新技術(shù)專題,新型鑄造技術(shù),連 續(xù) 鑄 造,熔 模 鑄 造,特點(diǎn),熔模鑄造工藝過(guò)程,金 屬 型 鑄 造,金屬型鑄造是將液態(tài)金屬澆入金屬鑄型中，并在重力作用下凝固成形以獲的鑄件的方法。由于金屬鑄型可以反復(fù)使用多次，故有永久型鑄型之稱。金屬型鑄造目前所能生產(chǎn)的鑄件，在重量和形狀方面還有一定的限制，如對(duì)黑色金屬只能是形狀簡(jiǎn)單的鑄件；鑄件的重量不可太大；壁厚也有限制，較小的鑄件壁厚無(wú)法鑄出。,優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)了一型多鑄，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)，其次鑄件尺寸精度提高，并且由于鑄件的凝固冷卻速度快，晶粒細(xì)密，鑄件的力學(xué)性能得到顯著提高。 缺點(diǎn)：制造成本高、周期長(zhǎng)，不適合于單件、小批量生產(chǎn)，內(nèi)腔不能過(guò)于復(fù)雜，鑄件不宜過(guò)薄，否則會(huì)產(chǎn)生澆不足等缺陷。當(dāng)用于鑄造高熔點(diǎn)合金時(shí)，金屬型壽命往往較低。,圖示“一型多鑄” 用途：金屬型鑄造主要用于鋁、銅、鎂等有色合金鑄件的大批量生產(chǎn)，也少用于一些鑄鐵件的生產(chǎn)。,壓 力 鑄 造,定義： 熔融金屬在壓射沖頭作用下，高壓高速充填型腔，并且在高壓下凝固形成鑄件的鑄造工藝。,熱壓室壓鑄機(jī)（Hot Chamber Die Casting Machine）,熱壓室壓鑄機(jī)壓鑄工藝簡(jiǎn)圖,1. 產(chǎn)品質(zhì)量好 鑄件尺寸精度高，一般相當(dāng)于67級(jí)，甚至可達(dá)4級(jí)；表面光潔度好，一般相當(dāng)于58級(jí)；強(qiáng)度和硬度較高，強(qiáng)度一般比砂型鑄造提高2530，但延伸率降低約70；尺寸穩(wěn)定，互換性好；可壓鑄薄壁復(fù)雜的鑄件。,2.生產(chǎn)效率高 機(jī)器生產(chǎn)率高，15T機(jī)臺(tái)每天最高產(chǎn)能為14000模次,88T為8000模次。,3.經(jīng)濟(jì)效果優(yōu)良, 由于壓鑄件尺寸精確，表泛光潔等優(yōu)點(diǎn)。一般不再進(jìn)行機(jī)械加工而直接使用，或加工量很小，所以既提高了金屬利用率，又減少了大量的加工設(shè)備和工時(shí)；鑄件價(jià)格便宜；可以采用組合壓鑄以其他金屬或非金屬材料。既節(jié)省裝配工時(shí)又節(jié)省金屬。,離 心 鑄 造,定義：,將液態(tài)金屬澆入旋轉(zhuǎn)的鑄型里，在離心力作用下充型并凝固成鑄件的鑄造方法。,離心鑄造的特點(diǎn)是金屬液在離心力作用下充型和凝固，金屬補(bǔ)縮效果好，鑄件組織致密，機(jī)械性能好；鑄造空心鑄件不需澆冒口，金屬利用率可大大提高。因此對(duì)某些特定形狀的鑄件來(lái)說(shuō)，離心鑄造是一種節(jié)省材料、節(jié)省能耗、高效益的工藝，但須特別注意采取有效的安全措施。,特點(diǎn),定義： 真空吸鑄是一種在型腔內(nèi)造成真空，把金屬液由下向上地吸入型腔，使金屬凝固成形的鑄造方法。,1.柱狀鑄件真空吸鑄 （生產(chǎn)柱狀中空或?qū)嵭蔫T件-真空保持時(shí)間控制）,真 空 吸 鑄,2.成形鑄件真空吸鑄 （生產(chǎn)各種形狀鑄件） 優(yōu)點(diǎn)： 1）不易產(chǎn)生夾渣、氣孔等缺陷。 2）鑄件凝固速度大，晶粒細(xì)小，不易產(chǎn)生偏析。 3）補(bǔ)縮條件優(yōu)越。 4）金屬液充型性高，易于生產(chǎn)形狀復(fù)雜的薄壁件。 5）易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，自動(dòng)化，生產(chǎn)效率高。 缺點(diǎn)：需后續(xù)機(jī)加工處理(柱狀中空內(nèi)尺)。,消 失 模 鑄 造,1 定義,消失模鑄造，又稱實(shí)型鑄造，采用可氣化的材料制得的模型來(lái)造型，不用起模直接將金屬液澆注到氣化模上，使其燃燒、氣化并形成空腔來(lái)容納金屬液，從而獲得鑄件的方法。,工藝過(guò)程,典型例子,環(huán)保鑄造,1、廢水。 對(duì)鑄件堿爆清砂和對(duì)不銹鋼鑄件酸洗鈍化時(shí)將產(chǎn)生的大量廢水。廢水中含有一定濃度的堿（氫氧化鈉）或酸（氫氟酸、硝酸、鹽酸）及鉻、鎳等重金屬離子，特別是有害的六價(jià)鉻離子，如果直接排放將會(huì)造成對(duì)生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重破壞。堿爆和酸洗中還會(huì)產(chǎn)生堿霧和酸霧危害工作環(huán)境。,2、廢型殼。 產(chǎn)生量大，生產(chǎn)一噸精鑄件大約會(huì)產(chǎn)生1.5噸左右的廢型殼，型殼主要材料為煅燒高嶺土或石英材料，雖未發(fā)現(xiàn)毒害用，但排放量大時(shí)也會(huì)破壞綠化植背，同時(shí)大量丟棄也是資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。,3、粉塵。 在粘漿淋砂的制殼工序及鑄件震殼拋丸的清砂工序產(chǎn)生大量的粉塵，嚴(yán)重破壞員工的操作環(huán)境，引起呼吸系統(tǒng)疾病。 同時(shí)鑄件切割、打磨工序的粉塵中含有大量金屬粉末，如果集中收集，具有回收價(jià)值。,4、煙氣。 型殼進(jìn)行高溫焙燒時(shí)產(chǎn)生大量煙氣，主要為二氧化碳，如燒煤時(shí)還會(huì)產(chǎn)生二氧化硫等氣體，若是水玻璃粘結(jié)劑的型殼焙燒時(shí)還會(huì)產(chǎn)生硬化劑中氯鹽的揮發(fā)氣體，對(duì)大氣造成污染。,除以上四種排放物外，其他如蠟?zāi)Ｇ逑吹幕瘜W(xué)廢液、廢蠟、廢鋼渣等，雖然都是有害的，但因產(chǎn)生量不大，祗要設(shè)有專門的集中收集裝置，進(jìn)行集中處理加強(qiáng)管理，將可消除危害。而廢鋼渣中因混有廢金屬，社會(huì)上有專門的回收單位收集處理。,精鑄生產(chǎn)排放物的治理方法和設(shè)備,1、水處理及酸霧處理設(shè)備。,2、型殼回收再生設(shè)備。,3、水幕除塵設(shè)備。,4、高溫?zé)煔馓幚碓O(shè)備。,精鑄企業(yè)當(dāng)前節(jié)能降耗的主要方向,一、降低精鑄制殼過(guò)程能耗。,采用硅溶膠粘結(jié)劑制殼時(shí)，每制一層殼均需在恒溫除濕的干燥間干燥8至12小時(shí)，每個(gè)型殼需經(jīng)5至6層制殼,在干噪間時(shí)間長(zhǎng)達(dá)三天以上，需耗用大量的恒溫除濕的電能。因而如何縮短制殼生產(chǎn)周期則是節(jié)能的重要途徑。,二、降低型殼焙燒能耗。,型殼焙燒是精鑄生產(chǎn)耗能最大的工序，采用燃油或煤氣焙燒時(shí)按標(biāo)煤計(jì)算，其能耗超過(guò)了熔化工序，應(yīng)是重點(diǎn)的節(jié)能點(diǎn)。,三、降低金屬熔化能耗。,由于精鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜壁薄且重量偏小，要求鋼水澆注溫度高，熔爐的容量也普遍偏小，因而比一般鑄造的噸鋼水電耗要高很多，也正是這一現(xiàn)狀，值得我們?cè)谌刍ば虻墓?jié)能上大下功夫。,四、提高鑄件工藝出品率和降低鑄 件廢品率。,在保證鑄件的質(zhì)量的前提下，為珍惜每一滴金屬和材料，通過(guò)人為的努力，工藝出品率是可以大幅提高的。同樣鑄件的合格率在生產(chǎn)過(guò)程穩(wěn)定下也是可以提高的。這兩個(gè)指標(biāo)直接關(guān)系著能耗的高低，是節(jié)能的重要途徑。,五、利用鑄造過(guò)程的余熱。,鑄造生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很多被“廢棄”的熱量，是一種多余的能量，如能被利用和轉(zhuǎn)換，將是節(jié)能的一大亮點(diǎn)。國(guó)內(nèi)有些精鑄企業(yè)在進(jìn)行探索，現(xiàn)將一些萌芽的動(dòng)向介紹如下:,1、利用澆注后鑄件冷卻的熱量。,寧波萬(wàn)冠公司首創(chuàng)將澆注后的熱鑄件推到雙層的隧道式熱交換爐的下層,而該爐的上層放入將被預(yù)熱烘烤的型殼,東風(fēng)精鑄公司在新建生產(chǎn)線上也采用這一方案，根據(jù)他們的實(shí)踐,在連續(xù)生產(chǎn)中采用這種熱交換爐,利用鑄件冷卻的熱量,可使型殼予熱至300以上,再進(jìn)焙燒爐加熱,從而可節(jié)約焙燒能耗30%左右。某些小型精鑄企業(yè)也在探求利用澆注余熱預(yù)熱型殼的方法。,2、利用感應(yīng)電爐循環(huán)冷卻水的熱量。,遼寧東港市華宇精鑄公司已成功的利用中頻感應(yīng)電爐的冷卻水(約60左右的熱水) ，作為水玻璃精鑄制殼機(jī)械流水線上的硬化劑加熱和熱風(fēng)乾燥室的加熱熱源,使該制殼線節(jié)省功率約20仟瓦,如在行業(yè)廣泛推廣節(jié)能效果顯著。,3、利用焙燒爐煙道的熱量。,秦皇島佳盟精鑄公司在新廠擴(kuò)建時(shí)，擬采用溴化鋰制冷的原理，將焙燒爐煙道余熱變?yōu)?5的熱水，驅(qū)動(dòng)溴化鋰制冷系統(tǒng)，制取0以上的低溫水用于制模、制殼車間及辦公室的制冷，取代中央空調(diào)。目前擬投入近40萬(wàn)元建7.5仟瓦溴化鋰制冷機(jī)(不包括管路系統(tǒng)), 據(jù)稱它相當(dāng)于120仟瓦壓縮式制冷機(jī)的制冷量,因而節(jié)約大量電能。冬天亦可應(yīng)用該管路系統(tǒng)輸入熱水即可采暖。且溴化鋰制冷系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用低，使用壽命長(zhǎng)?，F(xiàn)正等待投入運(yùn)行后考核實(shí)際的節(jié)能效果。,結(jié) 束,