鑄造廠造型、熔鍊、清理車間怎樣設定才合理

鑄造廠拋丸是幹什麼

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一般認為現代化就是指一個國家（地區）由落後的農業國家（地區）發展為先進的工業國家（地區）的歷史過程。現代化的最基本內容就是工業化。所以一種觀點認為，“廣義的工業化過程就是現代化過程，具體是由狹義工業化和狹義現代化（高度工業化）兩個時期組成”。按照此定義，結合鑄造的特點，我認為現代化的鑄造廠就是整體佈局合理、物流順暢、環境宜人、生產過程大量採用機械化和自動化的鑄造裝備，就目前來說，人均年產鑄件100t以上。

如何實現現代化的鑄造廠

設計要合理

據統計，專案前期工作對專案投資的影響程度在70%～80%，因此，前期準備和規劃相當重要，但許多企業往往忽視這一重要環節，專案不作總體設計，認為買誰的裝置，誰管設計就行，自認為這樣還可以省掉一筆設計費，這種想法是很不科學的，也是錯誤的，現實生活中很多例子已經證明這一點。例如：某廠在建設初期沒有找正規設計單位，建設過程中多次實施不下去了，勉強實施完畢，已過去了5年！目前雖已投入生產4年，但裝置整體生產率只是設計能力的40%不到，且4年之中在不斷改造，車間佈局和物流都極不合理。還有某廠找了一個沒有經驗且不是本行業的設計單位設計，結果廠區物流不合理，廠區沒有爐料庫、砂庫等，車間內物流更亂，一期建設沒考慮二、三期的物流，導致目前二期、三期專案建設很難實施，生產區和生活區相互交錯。

在此，特別說明鑄造工程設計與其它工程設計不同，鑄造工程設計一般要分兩個階段：初步設計和施工圖設計。初步設計一般40天左右就可以完成，施工圖設計一般4個月左右，而這兩個階段之間往往相隔較長時間，原因是初步設計完成後要進行裝置訂貨，等裝置資料齊全後才能進行施工圖設計，而裝置訂貨時間往往是6～7個月，有的甚至超過一年。

各工部裝置要匹配

實踐證明，不同的裝置廠家，其生產的裝置實際生產率和標稱生產率是不同的，且相差很大，對於沒有經驗的設計單位，僅憑裝置標稱生產率選擇裝置很有可能造成鑄造車間各工部不匹配，使生產過程出現瓶頸，從而影響整個系統生產率，據不完全統計，一般造型線由於各工部不匹配而佔停機時間約為30~50%左右。例如某廠，在車間設計時引進了一條造型線，但其它工部所有裝置選用國產，投入使用後出現兩個問題：一是其它工部裝置故障率高，（裝置檔次不匹配）嚴重影響了造型線的開動率，使造型線處於半停產狀態

導致產量減半；二是混砂能力不夠，某些國產混砂機的混砂能力在實際應用中只能達到名義能力的一半左右，而設計時按名義能力考慮，因此，嚴重影響了造型線的開動率，導致造型線的生產率再次打折。這種狀況堅持生產了三、四年，最後廠裡痛下決心對砂處理工部進行了改造。由此可見，在裝置選型時，一定要多瞭解各種裝置的實際執行狀況，結合企業自身鑄件的需求，選擇合適的裝置，不能簡單聽信於裝置廠商的宣傳，力爭使各工部裝置生產能力協調、匹配。

裝置儘量自動化

鑄造廠要現代化，沒有現代化的裝備是不可能的，下面以潮模砂鑄造工藝為例，從5個工部分別介紹一下目前先進的工藝和裝備：

1。 熔化工部

熔鍊工部除根據鑄件材質選用合理的熔鍊工藝外，最重要的是加配料系統自動化，目前新建先進的鑄造廠，都採用自動加配料系統。比如電爐熔鍊時主要由橋式起重機和電磁吸盤配置鐵料，然後放入過渡料斗中，由料斗出口處的振動給料機加入到振動輸送小車中，透過振動輸送小車再加入電爐內。

爐前設定真空直讀光譜儀。

合金料的稱量、加入等，也是採用自動化形式。

2。 造型工部

造型裝置是鑄造車間的核心，採用“靜壓造型”工藝更易獲得輪廓清晰、稜角分明、尺寸精確的型腔，並且背部硬度分佈合理，利於鑄型的排氣和鑄件落砂，我國多數鑄造企業已選用靜壓自動造型線。目前，先進的造型線可以達到：

（1）生產率120～180型/h；

（2）鑄型背面平均硬度≥85GF 硬度單位；

（3）分型面平均硬度≥90GF 硬度單位；

（4）同一表面硬度差不超過±5%；

（5）多觸頭壓力可以分割槽調節，一般分三區；

（6）錯型量： ≤±0。2mm；

（7）合箱精度：≤±0。15mm；

（8）下芯精度：≤±0。2mm；

（9）鑄件尺寸精度：不低於CT8級；

（10）鑄件重量精度：達到MT7級；

（11）獨立的潤滑系統和潤滑回油系統；

（12）砂芯由機器人從送芯輥道上抓起後直接下到型腔中；

（13）落砂機佈置在冷卻通廊內，減少噪聲和粉塵汙染；

（14）裝置故障率可以達到1%；

（15）採用帶稱量和攝像的全自動澆注機；

3。 制芯工部

當代制芯工藝是朝著工藝簡化、節省能源、提高砂芯尺寸精度、降低表面粗糙度及快速硬化的方向發展。從氣體發生器、芯砂混砂機到制芯機；從砂芯的後處理、組芯、塗料、烘乾等機械裝置、電氣控制系統、液壓系統到顯示系統的設計和製造，都得到了不斷髮展和完善，實現了聯線的全自動生產。

目前多數廠家選用制芯中心生產砂芯，生產率可達40～50盒/h，取芯、修芯、組芯全部採用機器人，組芯定位精度≤0。2mm，射芯機以垂直分型為主，有二開模、四開模，且為了減少砂子用量，砂芯都採用抽芯工藝，從而減少10%~15%左右的用砂量。整個中心配備快換芯盒裝置，芯盒更換時間≤5min，並配有芯盒開啟裝置，實現線上清理。

設定集中供氨和塗料攪拌系統。混砂機樹脂定量精度≤1%。原砂定量精度≤1%。

為了彌補制芯和造型的不匹配，在造型和制芯工序中間設定立體倉庫，砂芯從制芯到下芯全部採用自動化運輸。

4。 砂處理工部

砂處理裝置的關鍵是如何穩定、均勻的向造型線供應合格的型砂，對於自動化造型線來說，一般要求型砂效能為：

（1）型砂溫度不超過環境溫度10℃；

（2）緊實率38%～42%（波動±2%）；

（3）溼壓強度0。17～0。22MPa；

（4）溼抗拉強度0。12～0。25MPa；

（5）透氣性>90；

（6）水份2。8%～3。2%；

（7）型砂中>10mm的砂團量<5%；

目前，工程設計時，為了提高型砂質量，一般舊砂鬥都設定3~4個，落砂後的舊砂分階段往每個舊砂鬥中加入，而每個舊砂鬥中的出砂是均勻給出的，這樣，保證送往混砂機的舊砂是不同階段舊砂的混合物，從而使舊砂質量得到穩定。對於混砂質量的控制，多數採用線上檢測裝置。

目前，也有不少廠家將一級磁選設計在落砂後的震動輸送槽的末端，避免一級回砂皮帶常被澆注披縫、通氣針等劃破的現象。

對於相當一部分鑄件，除塵器收集的廢灰，加入混砂機後不僅能提高鑄件表面質量，而且還能降低煤粉、粘土的加入量。因此，目前新建鑄造廠都將除塵器的部分廢灰直接傳送到混砂機上方的灰鬥內，經定量後加入混砂機，進行回用。

5。 清理工部

我國大批次生產鑄件的工廠，其清理工部多數採取高效專用清理裝置，組成清理作業線，實現鑄件不落地清理，鑄件一般經過落砂、去澆冒口、冷卻、（擊芯）、一次表面粗拋、銑削清鏟、精整等工序，為了保證鑄件表面的一致性，還要進行二次精拋、防鏽處理等。

鑄件的輸送一般採用機械化輸送，形式有機動滾道、懸鏈和鱗板輸送機。

鑄件清理採用自動化的清理裝置或清理單元。機器人應用到清理車間越來越多。

防鏽處理根據鑄件要求有浸油、浸防鏽液、靜電噴粉、噴漆等。

為了改善清理工人的工作環境，清理工位一般是單元式或線上式。

對於中小件的清理，多數廠家已由原來的手工砂輪機打磨改為液壓機壓去飛邊、毛刺的工藝，每小時可清理鑄件2000件。

節能意識貫徹方方面面

首先要選擇能耗低、汙染少的鑄造工藝，如：潮模砂鑄造、消失模鑄造、V法鑄造、壓鑄等。

其次是對餘熱進行充分利用。目前，已有一些鑄造廠將沖天爐的餘熱用於車間採暖、烘烤砂芯，使車間採暖耗能降低60%以上，也有一些企業用電爐的冷卻水熱量，經熱交換用於職工洗澡。

現代布袋濾料和破袋檢測技術已具備將布袋除塵器的尾氣引回車間的條件，為了節能，目前國外已有使用。

將車間的除塵管道根據季節不同採取保溫和不保溫處理，夏季保溫冬季不保溫，也是節能的好措施。

部分廠家將退火爐的廢氣抽到落砂機的除塵管道內，防止結露。

還有一些廠家將退火爐的位置前移，使落砂後的鑄件直接進退火爐，充分利用鑄件餘熱，退火爐通常採用連續式的。

新建鑄造專案通常對回爐料也要進行處理，以降低熔化能耗。

車間照明採用節能燈和聲控、光控系統。

設分散空壓站，儘量不設集中空壓站。

國外一些鑄造廠為了節能，在砂芯的塗料中加入乾燥變色指示劑，以更好地控制爐溫和烘烤時間。

將澆注後剩餘低溫鐵液再利用，也是很多鑄造廠常用的方式。

廢棄物要處理

現在新的鑄造專案都追求零排放，但眾所周知，生產1t鑄件一般要產生1到1。5t的廢砂，我國目前每年有4000多萬噸廢砂排放，因此，廢砂如何再生利用，變的非常關鍵和重要。目前，新建鑄造專案基本全都留有熱法和機械再生的位置，很多廠家已經建設完畢。

對於其它廢棄物如爐渣等，也有用於生產步道磚、窨井蓋、水泥的。油漆廢水經處理後達標排放。對於澆注產生的廢氣，目前也有廠家進行處理後排放。

環境治理要跟上

現在部分地區已經開始將空氣質量檢測標準由PM10改為PM2。5，因此，對環境的要求將更加嚴格。

鑄造工藝的特點決定了鑄造是產塵大戶，因此，如何將鑄造的粉塵收集、利用，是鑄造環保的關鍵。目前，新建鑄造專案基本都採用了完善的通風、除塵設施：

（1）對電爐煙塵進行除塵，使其淨化後滿足《工業爐窯大氣汙染物排放標準》的要求。

（2）烤包系統設通風裝置，設上部傘形罩，排風管道接出屋面。

（3）車間熔化跨屋面設機械排風裝置，加強熔化區域通風，排除電爐出鐵水時逸散到車間內的煙氣和餘熱。

（4）振動落砂區設密閉罩和除塵系統。

（5）造型工部澆注段設通風系統排除澆注時產生的大量餘熱和CO等有害氣體。

（6）造型工部液壓泵站設機械送風及排風系統，加強泵站通風，排除餘熱、餘溼空氣。

（7）造型地溝、送鑄件地溝等設全面排風系統，排除地溝內餘熱及汙濁空氣。

（8）砂處理工部冷卻器、多角篩、混砂機等工藝裝置以及機械化輸送裝置如鬥式提升機、皮帶機轉卸點等設集中除塵系統。

（9）制芯工部的冷芯盒射芯機配備尾氣淨化裝置。

（10）三乙胺集中供應間、樹脂傳送間、乾冰清理芯盒間等房間設排風裝置，換氣次數不小於12次/h。

（11）清理工部的振動落芯機、懸鏈輸送吊鉤式拋丸清理機、機械手式拋丸清理機、靜電噴粉及浸油處理線等設集中除塵系統。

（12）人工精清單元設集中除塵系統。

（13）廢砂收集、儲存系統設集中除塵系統。

為使各工部的操作工位降溫、保證車間形成良好的氣流組織和沖淡室內有害氣體濃度，不少企業設定了送風系統，室外空氣經過濾和調溫處理後送到車間，根據車間性質不同，換氣次數控制在4～12次/h。

管理水平和管理手段要先進

現代化的鑄造廠要有先進的管理理念和先進的管理手段。新建鑄造專案都設立了計算機網路資訊系統，在網路系統的基礎上實現CAD/CAM的一體化、網路化和自動化，以縮短產品開發週期和提高產品質量。

很多企業具有“企業資源計劃（ERP）系統”、有線通訊系統、計算機網路（Intranet）系統、安全防範系統、有線電視系統、門禁系統、抄表系統等。

實現現代化鑄造廠的難點

一是要轉變鑄造沒有什麼技術含量、簡單上一些裝置就行了的觀點。我們要對鑄造工人的身體健康負責，要對整個社會環境負責，不能只侷限於自己眼前的一點利益而排斥鑄造自動化。

二是資金不足，建設現代化的鑄造廠，光口頭說說是不行的，必須有合適的資金投入，沒有資金，環保、節能、自動化一切都是空想。

三是缺乏現代化的鑄造裝備：沒有資金是萬萬不能的，有了資金也不是萬能的，目前，我國缺乏現代化的鑄造裝備生產企業，很多裝置依賴進口。

四是部分鑄造裝備技術明顯落後：我國現有先進的鑄造廠，其熔鍊裝置、造型裝置、砂處理裝置及工藝已經達到國外先進水平，而制芯、清理裝置相對落後，特別是輸送系統，且這兩個工部與產品有很大關係，也是工藝設計的難點，更是實現自動化的關鍵所在。

結語

現代化的鑄造廠不是想象出來的，大家知道，生產1t鑄件有4～6t的物流量，因此，廠區總體規劃非常重要，必須功能分割槽明晰、物流順暢、環境優雅。僅有這些還遠遠不夠，還必須具有機械化或自動化的裝備，有現代化的管理手段，更有現代化的思想意識。希望鑄造企業家們，能夠站得更高一點，少建設一些落後的鑄造廠，多建設一些現代化的鑄造廠，使我國早日成為鑄造強國。