鑄造技術的問題
一、工藝水平低、質量差
①鑄件加工余量大。由于缺乏科學的設計指導,工藝設計人員憑經驗難以控制變形問題,鑄造的加工余量一般比國外大1-3倍。加工余量大,鑄件的能耗和原材料消耗嚴重,加工周期長,生產效率低,已成為制約行業(yè)發(fā)展的瓶頸。
②大型鑄件偏析和夾雜物缺陷嚴重。大型鑄鋼件和大型鋼錠在凝固結束后,在冒口根部、鑄件的厚大斷面存在宏觀偏析、晶粒粗大問題。
③鑄件裂紋問題嚴重。
④澆注系統(tǒng)設計不合理。由于設計不當,存在卷氣、夾雜等缺陷,導致鑄件出品率和合格率低。
⑤模擬軟件應用不普及。鑄造過程模擬是鑄件生產的一個必要環(huán)節(jié),在國外,如果沒有計算機模擬技術,就拿不到訂單。我國的鑄造業(yè)計算機模擬起步較早,雖然核心計算部分開發(fā)能力較強,但整體軟件包裝能力較差,導致成熟的商業(yè)化軟件開發(fā)遠落后于發(fā)達國家,相當一部分鑄造企業(yè)對計算機模擬技術望而卻步,缺乏信任。這種局面雖有所好轉,但在購買了鑄造模擬軟件的企業(yè)中,能夠發(fā)揮其作用的還不多見,急需對企業(yè)員工進行軟件應用培訓。
⑥普通鑄件的生產能力過剩,高精密鑄件的制造依然困難,核心技術和關鍵產品仍依賴進口。
二、能耗和原材料消耗高
我國鑄造行業(yè)的能耗占機械工業(yè)總耗能的25%-30%,能源平均利用率為17%,能耗約為鑄造發(fā)達國家的2倍。我國每生產1噸合格鑄鐵件的能耗為550-700公斤標準煤,國外為300-400公斤標準煤,我國每生產1噸合格鑄鋼件的能耗為800-1000公斤標準煤,國外為500-800公斤標準煤。據統(tǒng)計,鑄件生產過程中材料和能源的投入約占產值的55%-70%。中國鑄件毛重比國外平均高出10%-20%,鑄鋼件工藝出品率平均為55%,國外可達70%。
三、環(huán)境惡劣,污染嚴重
我國除少數大型企業(yè)如一汽、二汽、大起大重、沈陽黎明公司等生產設備精良、鑄造技術先進、環(huán)保措施基本到位以外,多數鑄造廠點生產設備陳舊、技術落后、一般很少顧及環(huán)保問題。上世紀80年代,政府對規(guī)模小、技術水平低、污染嚴重的企業(yè)進行了專業(yè)化調整,提高了企業(yè)的集約化程度,但鑄造生產的粗放型特征沒有得到根本改變。生產現(xiàn)場環(huán)境惡劣、作業(yè)條件差、技術落后、粗放式生產的鑄造企業(yè)占90%以上;1998年在匈牙利舉辦的第63屆世界鑄造會議上頒發(fā)了環(huán)境保護獎,獲獎鑄造廠中沒有一個在中國,這與中國的鑄造大國地位極不相稱。我國鑄造業(yè)的環(huán)境問題還表現(xiàn)在對自然資源的超量消耗上。
鑄造生產中爐料主要是生鐵、廢鋼、焦炭、石灰石等、型砂、芯砂。主要是原砂、粘土、煤粉、樹脂等粘結劑、固化劑、舊砂等的運輸、混砂、造型、制芯、烘烤、熔化、澆注、冷卻、落砂、清理和后處理等工序,就其作業(yè)內容來講是在機械振動和噪聲中進行,有的還在高溫?如熔化、澆注中作業(yè),有的產生刺激性氣味,粉塵作業(yè)環(huán)境更是惡劣。在我國鑄造車間每生產1噸鑄件,約散發(fā)50公斤粉塵,熔煉和澆注工序排放廢渣200公斤、廢氣20立方米,造型和清理排廢砂約13-15噸。以年產2200萬噸鑄件計,每年排污物總量為:廢渣440萬噸、廢砂近1650萬噸、廢氣4億立方米。這些數據足以說明我國鑄造行業(yè)環(huán)境問題的嚴峻程度,采用高技術實現(xiàn)綠色鑄造是當前需要重點解決的關鍵問題。