圣泉集團股份有限公司副總經(jīng)理 祝建勛
   綠色鑄造與我們漸行漸近

    綠色鑄造是能耗低、消耗少、低排放和勞動條件好的鑄造生產(chǎn)全過程，包括綠色鑄造技術(shù)、設(shè)備與工裝、工藝、材料、管理。鑄造業(yè)的單位GDP能耗高、消耗多、污染大、勞動條件差，在低碳經(jīng)濟的今天，鑄造業(yè)的生存與發(fā)展受到了嚴峻的挑戰(zhàn)。尤其是我們這個鑄造大國，在綠色鑄造方面與發(fā)達國家還有很大的差距，我們必須更新觀念、提高認識、理清思路、積極應(yīng)對。

     實現(xiàn)綠色鑄造要從如下著手：

     工廠設(shè)計（技術(shù)改造）的綠色化，特別是選用綠色鑄造工藝、設(shè)備以及在節(jié)能環(huán)保設(shè)備方面的投資。

     鑄件設(shè)計和全使用壽命周期的綠色化。輕量化是鑄件的發(fā)展方向，不僅僅是汽車、機床、通用機械、機車及船舶、風(fēng)電都要求輕量化的鑄件。輕量化可以通過輕量化的材質(zhì)，高性能薄壁件，近凈成型工藝，鑄件的科學(xué)設(shè)計減重來實現(xiàn)。鑄件的再制造，再利用，有缺陷的鑄件的修復(fù)，一些特殊鑄件的分類回收重修利用，也都是很好的方法。

     鑄造生產(chǎn)全過程的綠色化，大力推廣應(yīng)用綠色的鑄造技術(shù)設(shè)備、材料、工藝，推進綠色管理。如：一體化工藝，過凈凈化技術(shù)，發(fā)熱保溫加壓補償技術(shù)，冷芯盒制壓及細芯造型技術(shù)，CAE及快速成型技術(shù)，綠色鑄造材料技術(shù)，舊砂“零”排放解決方案，鑄造廢棄物的資源化利用，各種綠色及近凈成型工藝，快速熔煉及綠色熔化處理技術(shù)，節(jié)能環(huán)保鑄造設(shè)備等。

    展望綠色鑄造未來，我們會看到綠色鑄造的標準和法規(guī)將逐步建立和推進，綠色鑄造技術(shù)將會更快發(fā)展，更多的鑄造廠會加入到綠色鑄造的行列。一個個綠色化、現(xiàn)代化、智能化、零排放，空氣清潔，環(huán)境優(yōu)美的綠色鑄造廠將會展現(xiàn)在我們眼前！

 

    機械工業(yè)第四設(shè)計研究院鑄造所所長
    劉小龍我國鑄造裝備現(xiàn)狀及發(fā)展展望

    要了解我國鑄造裝備的水平，可以從兩方面進行：一是鑄造企業(yè)使用的鑄造裝備情況，二是鑄造裝備生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)情況。

    我國鑄件產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的1/3，是名副其實的鑄件生產(chǎn)大國，不少鑄造企業(yè)使用的鑄造裝備是世界一流的，這些高水平的鑄造裝備中，多數(shù)來自國外。但更多的企業(yè)生產(chǎn)鑄件是靠人工、勞動力拼出來的，鑄造裝備水平相對落后。我國鑄造裝備制造企業(yè)相對較多，近年來制造水平在不斷提高，但整體水平與國外先進技術(shù)相比，還比較落后，特別是關(guān)鍵鑄造裝備生產(chǎn)方面，沒有一家達到國際知名品牌。

     大批量鑄件生產(chǎn)企業(yè)

     鑄造裝備概況

     在熔煉設(shè)備方面，由于環(huán)保要求越來越高，焦炭價格波動較大，國家也相應(yīng)出臺了一些政策，所以在新建的大批量鑄件生產(chǎn)企業(yè)，90%以上采用的是電爐熔煉。
大功率的中頻熔化電爐市場基本被國外幾家企業(yè)壟斷，我國主流的鑄造企業(yè)，所選用的熔煉設(shè)備多數(shù)為進口設(shè)備；造型設(shè)備方面，由于鑄件產(chǎn)量增加，國產(chǎn)造型線的使用也越來越多。但由于受制造精度、元器件可靠性、制造成本等限制，獲得高精度的鑄型仍然困難；制芯設(shè)備方面，我國企業(yè)多采用單機制芯。目前高質(zhì)量的發(fā)動機鑄件生產(chǎn)企業(yè)，制芯水平相對較高，但其制芯中心無一例外的都是從國外引進的生產(chǎn)線，這方面被國外幾家企業(yè)壟斷；清理設(shè)備方面，國外很多企業(yè)已經(jīng)使用專用的清理線，而在我國，鑄件清理多數(shù)仍然采用人工清理。

    節(jié)能減排成為
    鑄造裝備發(fā)展趨勢

     談到鑄造，很多人就會想到高能耗、高污染、高體力勞動，因此，在論述鑄造裝備時，不能不談到節(jié)能減排。

     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)達國家的兩倍。因此，我國鑄造能耗方面還有較大的降低空間。

     據(jù)統(tǒng)計，采用電爐熔化的鑄造車間，熔化所占電耗的比例在79%左右，因此，鑄造節(jié)能主要是如何降低熔化所需要的能量和如何利用熔融鐵液到形成常溫鑄件的過程中所釋放的能量。實際上，在感應(yīng)電爐總效率與感應(yīng)線圈電效率方面，我國與國外先進水平基本相當(dāng)。關(guān)鍵是爐料準備和爐料凈化不同，國外要求爐料一致性要好，在潔凈度、塊度上都有要求，而我國多數(shù)企業(yè)的爐料廢鋼都采購于社會，品質(zhì)難以保證，更沒有專門的爐料切割和凈化設(shè)備。余熱利用方面，目前主要是利用余熱退火，部分企業(yè)已利用電爐循環(huán)水余熱進行采暖或洗澡，但這些都沒有標準的產(chǎn)品。

    我國鑄造設(shè)備發(fā)展展望

    總體來說，我國鑄造裝備的發(fā)展方向可以用“高、快、大、新”來形容。所謂高， 主要指得是自動化程度、設(shè)備可靠性、使用壽命、安全性以及精度要提高；所謂快，就是指生產(chǎn)節(jié)拍、設(shè)備更新以及設(shè)備供貨周期加快；所謂大，是指設(shè)備本身越來越大，涉及的專業(yè)范圍越來越寬，鑄造設(shè)備的范疇逐漸加大；所謂新，包括新工藝、新設(shè)備的不斷涌現(xiàn)。

     沈陽鑄造研究所高級工程師 周靜一

     國內(nèi)外造型材料的應(yīng)用現(xiàn)狀

     就我國目前砂型鑄造的現(xiàn)狀來看，大批量生產(chǎn)的中小型鑄鐵件， 如汽車、柴油機行業(yè)，70%以上的鑄件采用濕型砂工藝；單件、小批量生產(chǎn)的中大型鑄鐵件，如機床、風(fēng)電等行業(yè)，采用呋喃樹脂砂；對于鑄鋼件，如重型、礦山、車輛等行業(yè)，還是以水玻璃砂工藝為主，呋喃樹脂砂和堿性酚醛樹脂砂正在推廣應(yīng)用。不過，我國使用的含煤粉濕型砂中的單環(huán)芳烴和多環(huán)芳烴，呋喃樹脂砂中的酚、醛、一氧化碳和呋喃環(huán)以及水玻璃砂的落砂困難和廢砂排放等，它們不僅在造型、制芯和硬化過程中， 而且在澆注、冷卻和清砂過程中都會釋放出各種有毒、有害的氣體和粉塵，甚至有些是一些致癌物質(zhì)，形成難以控制的環(huán)境危害，污染作業(yè)環(huán)境，危害工人的身體健康。

     因此，作為污染環(huán)境的主要責(zé)任之一的造型材料，如何保持自身生產(chǎn)過程的“清潔化”，向用戶提供與環(huán)境協(xié)調(diào)一致的綠色造型材料，這是擺在我們鑄造工作者面前的一項艱巨任務(wù)，也是為實現(xiàn)砂型鑄造的綠色清潔生產(chǎn)必備的關(guān)鍵技術(shù)。

    國內(nèi)外造型材料存在的問題與發(fā)展趨勢

    目前，高效造型使用濕型粘土砂，其適用范圍之廣，耗用量之大，是任何其他造型材料都不能與之比擬的。因此，目前對于濕型粘土砂的研究及技術(shù)進步，更多的集中在粘土型砂質(zhì)量的穩(wěn)定控制及其性能的在線快速檢測上。從環(huán)境污染的角度來看，濕型粘土砂又是所有型砂中污染最嚴重的一種型砂。舊砂再生回用的問題，也值得業(yè)內(nèi)人士探討；水玻璃砂從引入鑄造生產(chǎn)至今已有50多年了，經(jīng)歷多次大起大落，在大力推廣應(yīng)用樹脂砂的當(dāng)今，水玻璃砂又面臨新的挑戰(zhàn)和發(fā)展的機遇，原因是人們對環(huán)境保護的認識日益深刻。水玻璃砂與粘土砂和樹脂砂比較，具有成本低、資源廣、無毒、無味，以及勞動條件好等優(yōu)勢。但是， 這種砂還存在潰散性差，水玻璃加入量大而導(dǎo)致干法落砂清理困難,舊砂再生回用性差的問題，給水玻璃砂的推廣應(yīng)用帶來很大的麻煩。

     目前，我國鑄造工作者在水玻璃改性和水玻璃舊砂的再生兩方面開展了大量的科研攻關(guān)工作，也取得了較好的結(jié)果。

     同時， 隨著我國機械工業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)朝著輕量化、薄壁化、精密化、復(fù)雜化等方向轉(zhuǎn)移，從而對型芯和鑄件的尺寸精度和表面質(zhì)量提出了更高的要求。20世紀60年代，出現(xiàn)了樹脂砂工藝，引起了世界各國的高度關(guān)注和應(yīng)用，導(dǎo)致了造型制芯工藝的重大變革，其中樹脂自硬砂在我國鑄造生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。

     造型材料對鑄件質(zhì)量、材料消耗、生產(chǎn)成本、勞動效率和環(huán)境衛(wèi)生都有很大影響。砂型鑄造又是鑄造工藝的主要方法，占整個鑄件生產(chǎn)的70%～80%，而由砂型鑄造的造型材料帶來的粉塵污染、空氣污染及固體污染最為嚴重，已成為鑄造生產(chǎn)的主要污染源。

     在鑄造技術(shù)朝著綠色鑄造工藝方法和材料裝備的方向發(fā)展的今天，開發(fā)高性能、低毒性、低成本及少污染的造型材料，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟實現(xiàn)鑄造廢砂的資源化，對實現(xiàn)砂型鑄造的綠色清潔生產(chǎn)具有重要意義。