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鑄造生產(chǎn)的五個(gè)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

   2020-09-01 互聯(lián)網(wǎng)趙江鳳13770
核心提示:  一、舊砂回收與再利用  在歐美工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,一直把舊砂再利用作為一重大研究課題,取得了較好的研究

  一、舊砂回收與再利用

  在歐美工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,一直把舊砂再利用作為一重大研究課題,取得了較好的研究成果,并已經(jīng)付諸于工業(yè)生產(chǎn)。在澆鑄有色金屬件、鑄鐵件以及鑄鋼件時(shí)。根據(jù)舊砂的燒結(jié)溫度,用機(jī)械法再生舊砂。其再生率大致分別為90%、80%及70%。舊砂回用與濕法再生結(jié)合是最經(jīng)濟(jì)最理想的選擇,兩級(jí)濕法再生去除率(Na2O)達(dá)85%~95%,單級(jí)也可達(dá)70%。90%的舊砂回收再利用,質(zhì)量接近新砂。英國(guó)理查德(Richard)公司采用熱法再生,可以提高再生率lO%~20%左右。而且,熱法舊砂再生成套設(shè)備的成本回收期較短,一般運(yùn)轉(zhuǎn)兩年就可收回成本。回收得到的無(wú)法用機(jī)械法再生處理的鋯砂采用熱法處理后,再生砂的質(zhì)量?jī)?yōu)于新砂。在美國(guó),鑄造行業(yè)用砂年消耗量在500萬(wàn)噸左右,BastianKC和AllemanJE研究發(fā)現(xiàn),鑄造用后的舊砂用于高速公路路基材料。完全可以滿足高速路建設(shè)所用材料的性能要求。其性能同樣優(yōu)于同品種的新砂。

  二、粘結(jié)劑的循環(huán)再利用

  環(huán)保型砂芯無(wú)機(jī)粘結(jié)劑和砂處理及再生技術(shù)得到越來(lái)越多的關(guān)注。Laempe公司的Beach-BoX無(wú)機(jī)粘結(jié)劑是含有多種礦物質(zhì)的流體,芯砂用95%砂及5%粘結(jié)劑,如鑄件用干法除芯,粘結(jié)劑殘留在砂中,為激活粘結(jié)劑,只要加人2.5%的水可重復(fù)使用多次而不用再加新的粘結(jié)劑,這就意味著在生產(chǎn)中每批最大粘結(jié)劑加人量?jī)H為1.6%通過(guò)除水而導(dǎo)致粘結(jié)劑組分的化學(xué)反應(yīng)而硬化,可使用時(shí)間無(wú)限制,但相對(duì)濕度不應(yīng)超過(guò)70%,混制好的砂密封好可長(zhǎng)期儲(chǔ)存。FoundryAutomation和MEG的粘結(jié)劑為粉狀,用于鋁合金制芯、儲(chǔ)存和澆注過(guò)程中均不發(fā)氣,且均無(wú)樹脂類粘結(jié)劑可能引起的環(huán)境問(wèn)題。濕法清砂的水可回用85%,回收的材料可100%再使用。

  三、鑄模和模料的再生

  自20世紀(jì)90年代以來(lái),美、歐各國(guó)將精鑄生產(chǎn)廠家廢棄的模料或回收模料,經(jīng)特殊的凈化處理,再按用戶不同需求調(diào)整成分,形成“回收-再生模料”,這種技術(shù)的關(guān)鍵在于采用先進(jìn)的多級(jí)過(guò)濾或者離心分離法,加速操作過(guò)程并獲得更純凈的模料。MittererC在對(duì)鋁鑄造模的研究中發(fā)現(xiàn)。在鋼制鑄模表面涂一層硬質(zhì)薄膜,可以有效地抑制腐蝕,利用氮和碳化物的保護(hù)作用提高對(duì)熱裂、腐蝕等破壞行為的抵抗力,以薄膜取代厚的氧基涂層材料,從而有效延長(zhǎng)鑄模使用周期。其核心技術(shù)是PACVD技術(shù),即等離子化學(xué)蒸汽沉積。

  四、以熔煉為中心的節(jié)能技術(shù)

  鑄件熔煉部分的能耗約占鑄件生產(chǎn)總能耗的50%,由于熔煉原因而造成的鑄件廢品約占總廢品的50%。因此,采用先進(jìn)適用的熔煉設(shè)備和熔煉工藝是節(jié)能的主要措施。以鑄鐵熔煉的節(jié)能技術(shù)為例說(shuō)明之。

  (1)推廣采用熱風(fēng)、水冷、連續(xù)作業(yè),長(zhǎng)爐齡沖天爐向大型化、長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)作業(yè)方向發(fā)展是必然趨勢(shì)。國(guó)外的鑄造企業(yè)把其作為一項(xiàng)重要節(jié)能措施加以應(yīng)用。近些年來(lái),國(guó)內(nèi)也在這些方面作了大量的工作,已有部分企業(yè)采用,取得了明顯的節(jié)能效果。例如,采用大排距雙層送風(fēng)沖天爐技術(shù),可節(jié)約焦炭20%~30%,降低廢品率5%,Si、Mn燒損分別降低5%、10%;水冷無(wú)爐襯和薄爐襯沖天爐,連續(xù)作業(yè)時(shí)間長(zhǎng),可節(jié)能30%以上;熱風(fēng)沖天爐既節(jié)能又環(huán)保。

  (2)推廣沖天爐-電爐雙聯(lián)熔煉工藝。沖天爐-電爐雙聯(lián)熔煉是利用沖天爐預(yù)熱、熔化效率高和感應(yīng)電爐過(guò)熱效率高的優(yōu)點(diǎn),來(lái)提高鐵液的質(zhì)量,達(dá)到降低能耗的目的。近些年來(lái),隨著焦炭、生鐵等原材料價(jià)格的大幅上揚(yáng)和鑄件品質(zhì)要求越來(lái)越高,單獨(dú)使用電爐熔煉日益增多,利用夜間低谷電生產(chǎn),也取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和節(jié)能效果。

  (3)推廣應(yīng)用鑄造焦沖天爐熔煉。采用鑄造焦燃料是提高鐵液溫度和質(zhì)量的有效途徑。國(guó)外大多數(shù)沖天爐熔煉采用鑄造焦。由于鑄造焦價(jià)格高或是由于習(xí)慣等原因至今國(guó)內(nèi)大多數(shù)企業(yè)仍使用冶金焦.甚至有的企業(yè)使用土焦,這不僅影響鑄件質(zhì)量,而且焦耗量大。如應(yīng)用鑄造焦,廢品率可下降2%。因此,發(fā)展鑄造焦生產(chǎn),推廣應(yīng)用鑄造焦是提高鑄件質(zhì)量,降低能源消耗的措施之一。

  (4)除濕送風(fēng)沖天爐使用冶金焦時(shí),鐵液溫度很難穩(wěn)定達(dá)到1500℃。如采用3%的富氧送風(fēng)就能保證,并且每噸鐵液可凈降低能耗l0kg左右標(biāo)煤。沖天爐除濕送風(fēng)通常在南方潮濕地區(qū)使用,它可以提高鐵液溫度,減少硅、錳等元素的燒損。提高鐵液質(zhì)量和熔化率,降低焦耗13%~17%。

  (5)沖天爐采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)。沖天爐采用計(jì)算機(jī)控制包含計(jì)算機(jī)配料、爐料自動(dòng)稱量定量和熔化過(guò)程的自動(dòng)化控制。使沖天爐處在優(yōu)化狀態(tài)下工作,可獲得高質(zhì)量的鐵液和合適的鐵液溫度。與手工控制相比,可節(jié)約焦炭l0%~l5%。

  (6)推廣使用沖天爐專用高壓離心節(jié)能風(fēng)機(jī)。目前國(guó)內(nèi)仍有不少?zèng)_天爐使用羅茨或葉氏容積式風(fēng)機(jī),能耗大噪音高。采用沖天爐專用高壓離心節(jié)能風(fēng)機(jī),可節(jié)電50%~60%,熔化率提高33%左右。

  五、以加熱系統(tǒng)為中心的節(jié)能技術(shù)

  鑄造生產(chǎn)中工業(yè)爐窯能耗僅次于熔化設(shè)備,約占總能耗的20%。對(duì)各種加熱爐、烘干爐、退火爐,應(yīng)從爐型結(jié)構(gòu)到燃燒技術(shù)等進(jìn)行技術(shù)改造。采用耐火保溫材料改造現(xiàn)有爐窯,節(jié)能效果顯著。對(duì)燃煤工業(yè)爐的加煤采用機(jī)械加煤比手工加煤節(jié)能20%左右。將燃煤的砂型、砂芯烘干爐改為明火反燒法,可節(jié)煤15%~30%。對(duì)型芯烘干爐采用遠(yuǎn)紅外干燥技術(shù)可節(jié)電30%-40%。對(duì)大型鑄件采用振動(dòng)時(shí)效消除應(yīng)力處理比采用熱時(shí)效處理可節(jié)能80%以上??慑戣T鐵鋅氣氛快速退火工藝可節(jié)電或降低煤耗50%以上。

 
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