國內(nèi)市場器求    

僅水電行業(yè)，我國在“十一五”和未來巧年將有巨大的發(fā)展，70萬kw機組面臨著巨大需求。長江三峽工程右岸需要12臺70萬kW水輪機組，地下電站需要6臺;已經(jīng)開工的總裝機容量為530萬kW的廣西龍灘水電站，裝機總?cè)萘? 260萬kW的溪洛渡電站，向家壩電站等，金沙江和黃河上游等還將需求32臺以上70萬kW特大型機組。國務(wù)院批準(zhǔn)的悵江流域綜合利用規(guī)劃簡要報告》表明，以溪格渡建設(shè)為開端，金沙江中下游將規(guī)劃興建梯級電站12座。今后2030年是我國水電開發(fā)的黃金時期，預(yù)計到2010年水電裝機容量將由1.1億kW發(fā)展達到1_6億kW, 2020年水電裝機容量達到2.7雀弘W。據(jù)專家估計，未來十五年我國將需要上百臺70萬kW水輪機組。這就需要上百件水輪機上冠、下環(huán)鑄件、上千片水輪機葉片。寸為5.2 mx3.6 mx1.28 m，重I6t;下環(huán)外徑10.3 m,高2.59 m，重104 t。

超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)是目前國際上公認的具有代表性的潔凈煤發(fā)電新技術(shù)，具有效率高、可靠性高、技術(shù)成熟、實現(xiàn)國產(chǎn)化生產(chǎn)較快等優(yōu)勢。積極促進超超臨界燃煤發(fā)電機組的應(yīng)用，是當(dāng)前我國發(fā)電結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要任務(wù)和電力工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。我國自行設(shè)計、自行制造的第一個百萬千瓦級超超臨界燃煤發(fā)電機組—浙江華能玉環(huán)電廠超超臨界燃煤機組正在加緊施工建設(shè)，之后，我國將又有一批這樣的發(fā)電機組投人建設(shè)。而這里大型、耐高壓、高溫的缸體鑄件也是關(guān)鍵零件之一，必須主要依靠我國自己生產(chǎn)。
    在軋鍋方面，寬厚板軋機的發(fā)展對軋機機架鑄件提出了更大、更高的要求。德國成功鑄造了凈重413 t的世界最大軋鋼機機架，澆注鋼液610 t。二重澆注的寶鋼5 m軋鋼機機架鑄件重380 t,鋼液重量達706 t，其斷面尺寸在1m以上，見圖30隨著我國鋼鐵行業(yè)熱軋、冷軋生產(chǎn)線的不斷投人，這類大型鑄鋼件的需求量也逐步擴大。這些領(lǐng)域均為大型鑄鋼件行業(yè)提供了大量的市場需求，同時也對鑄件產(chǎn)品的質(zhì)量提出了更高的要求。

國外市場需求
    隨著經(jīng)濟的發(fā)展和對環(huán)境的要求，發(fā)達國家部分大型鑄件生產(chǎn)制造的重心已經(jīng)逐漸向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移，世界制造業(yè)的加工基地也逐漸向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移。我國的重型機械大型鑄鍛件制造業(yè)在技術(shù)與市場方面與世界不斷接軌，憑借著不斷提高的技術(shù)實力和相對較低的勞動力成本，使我國在大型鑄件中的轉(zhuǎn)包生產(chǎn)和分包生產(chǎn)的外貿(mào)任務(wù)量不斷擴大。國外一些特大型制造企業(yè)都逐步在中國實施轉(zhuǎn)包生產(chǎn)計劃，如大型火電站的缸體鑄件、大型冶金機械配件、礦山機械用耐磨鑄件等在國外都有比較好的市場。另外，隨著第三世界國家經(jīng)濟的發(fā)展，對冶金、電站設(shè)備的需求量越來越大，對中國的訂單也日益增多。
    目前，我國應(yīng)該盡快縮小在產(chǎn)品質(zhì)量、交貨期和價格上與國際先進企業(yè)的差距，發(fā)展技術(shù)含量高、附加值高的出口產(chǎn)品，提高產(chǎn)品在國際市場上的竟?fàn)幜Α?/span>

大型鑄鋼件生產(chǎn)中的關(guān)鍵技術(shù)
    大型鑄鋼件大多為重大技術(shù)裝備中的主要承載件和支撐件，鑄件尺寸巨大，形狀復(fù)雜，截面厚薄懸殊口這類鑄件常處于高溫、高壓工作狀態(tài)，對其性能及質(zhì)量要求非常嚴格，尤其對高溫性能要求更加嚴格。鑄件從小做到大，不是簡單的仿制和機械式的放大;使用條件和使用環(huán)境對其力學(xué)性能、物理性能、缺陷等都有更為苛刻的要求，這就為其制造提出了更高的要求。因此，大型鑄鋼件的生產(chǎn)過程是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，生產(chǎn)滿足國內(nèi)需求的高精尖產(chǎn)品必然涉及到眾多新材料、新工藝、新技術(shù)，其制造過程中的關(guān)鍵技術(shù)也必然涉及到材料加工過程中的眾多領(lǐng)域和方面。

金屬材料冶煉技術(shù)
    核電、水電、火電及冶金設(shè)備等領(lǐng)域中的大型鑄鋼件使用條件嚴格、性能參數(shù)高，要求具有優(yōu)良的常溫性能、高溫性能、制造性能和熱處理性能等。大型鑄鋼件金屬冶煉中成分的精確控制技術(shù)，雜質(zhì)及有害元素去除技術(shù)，真空凈化除氣技術(shù)等對保證大型鑄鋼件的性能有著重要的作用。當(dāng)前大型鑄鋼件制造技術(shù)的發(fā)展，無論是國內(nèi)還是國外都在向高純度鋼液獲得技術(shù)發(fā)展。大型鑄鋼件生產(chǎn)中，鋼液的冶煉基本淘汰平爐設(shè)備，主要發(fā)展電爐，特別是發(fā)展高功率直流電弧爐，并積極推廣應(yīng)用爐外精煉和真空處理技術(shù)等進行二次精煉。
    精煉操作是提高鑄件優(yōu)質(zhì)鋼液的關(guān)鍵工序，同時精煉工序的科學(xué)控制又是保證澆注順利關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其主要目的是確保澆注鋼液成分、溫度、時間節(jié)點等滿足澆注要求。目前，冶金行業(yè)中廣泛應(yīng)用的一系列爐外精煉技術(shù)如LF(鋼包)爐法、RH爐法、VD爐法等普遍為一些大型重機廠所采用。采用這些設(shè)備可以有效脫碳、脫硫、去除鋼液中的[H]，[0]，[N]等氣體雜質(zhì)，實踐表明鋼包爐的脫硫率可達60%，成品硫含量可降至0.005%以下，氫含量可降至2x10以下，氧含量降至(30--40)x10。例如馬鋼機制公司在熱軋、冷軋雙板軋機機架的生產(chǎn)過程中，鋼液的冶煉采用轉(zhuǎn)爐+LF或srcF爐精煉，通過確定合理的精煉工藝，在熔煉過程中一次性提供足夠的精煉鋼液，最終確保澆注鋼液的成分、溫度，尤其是鋼中及全鋁含量均滿足要求，熱軋機架滿足德國DIN1681標(biāo)準(zhǔn)，冷軋機架滿足日本JISG5101標(biāo)準(zhǔn)。廣泛用于水輪機鑄件的不銹鋼，在冶煉過程中，往往需要盡可能地降低碳含量，由于不銹鋼中的Cr含量高，脫碳非常困難，因此對于這類合金的精煉通常需采用特殊的方法，現(xiàn)階段、VOD(真空吹氧脫碳)法和AOD(吹氫氧脫碳)法，已經(jīng)成為最為普遍的不銹鋼精煉工藝。通過這些精煉工藝可以較好的實現(xiàn)不銹鋼冶煉中降碳保鉻目的，通過恰當(dāng)控制工藝，可以冶煉[Cr]20%--30%，[C+N]<=100μg/g的超低碳不銹鋼。
    由于上述的一些鋼液爐外精煉法已普遍用千鋼鐵冶金行業(yè)的連鑄連軋、板坯連鑄的生產(chǎn)中，所以冶金行業(yè)比一般的機械行業(yè)在對大型鑄件用鋼液的精煉、材質(zhì)的成分控制方面具有優(yōu)勢。目前，我國重機行業(yè)也已擁有一批爐外精煉設(shè)備，在生產(chǎn)中發(fā)揮了重大作用;但是從總的情況來看，一批中小重機廠還沒有精煉設(shè)備，有精煉設(shè)備的，設(shè)備利用率還不高，一些重要的精煉工藝及其相關(guān)技術(shù)尚處于發(fā)展階段。
    電渣熔鑄工藝是把電渣重熔精煉與鑄件凝固成形(金屬型)兩道工序結(jié)合，一次完成鑄件成形的鑄造工藝。所生產(chǎn)的鑄件既有良好的內(nèi)部質(zhì)量，又有較高的材質(zhì)性能。電渣熔鑄導(dǎo)葉主要優(yōu)點是:①降低了鑄件中的含硫量((0.007%--0.015%)及雜質(zhì)含量，使組織致密，因而具有較高的韌性、抗疲勞性能及焊接性能；②超聲波探傷達到CCH70-3及ASTM A609標(biāo)準(zhǔn)中Φ3當(dāng)量1級要求;③抗汽蝕性能比普通砂型鑄造提高30% ；④毛坯加工余量小，材料利用率高，達78%以上；⑤電渣熔鑄工藝可生產(chǎn)單件重0.1--20 t的電渣熔鑄特種鑄件。近年來，沈陽鑄造研究所已為三峽等幾十個國內(nèi)外大中型電站提供了水輪機導(dǎo)葉等上萬噸優(yōu)質(zhì)電渣鑄件產(chǎn)品。但是生產(chǎn)更大型的電渣熔鑄鑄件仍然有許多技術(shù)難題需要攻克。

鑄造工藝技術(shù)
    大型鑄件生產(chǎn)周期長、工序復(fù)雜，一般要經(jīng)歷眾多工序，合理設(shè)置其鑄造過程中各項工藝是決定鑄件最終成功鑄造的關(guān)鍵要素。