2020年(發(fā)展戰(zhàn)略)我國鑄鐵鑄造業(yè)當(dāng)前發(fā)展?fàn)顩r及方向

1、 （發(fā)展戰(zhàn)略）我國鑄鐵鑄造 業(yè)當(dāng)前發(fā)展情況及方向 20XX年XX月 峯年的企業(yè)咨詢咸問經(jīng)驗(yàn).經(jīng)過實(shí)戰(zhàn)驗(yàn)證可以藩地執(zhí)行的卓越萱理方案.值得您下載擁有 我國鑄鐵鑄造業(yè)當(dāng)前發(fā)展情況及趨勢 20 世紀(jì) 80 年代初，鑄鐵材料發(fā)展進(jìn)入了頂峰期，隨后，世界的鑄鐵產(chǎn)量便出現(xiàn) 急劇遞減，然而鑄鐵仍是當(dāng)今金屬材料中應(yīng)用最為廣泛的基礎(chǔ)材料，于鑄造合金 材料中占有重要地位。 由于受能源、勞動(dòng)力價(jià)格和環(huán)境因素的影響，西方工業(yè)發(fā)達(dá)國家的鑄件產(chǎn)量將會(huì) 逐漸減少，轉(zhuǎn)而向發(fā)展中國家采購壹般鑄件，但同時(shí)又會(huì)向發(fā)展中國家出口高附 加值、高技術(shù)含量的優(yōu)質(zhì)鑄件。當(dāng)前，世界經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程的加速為我國鑄造業(yè) 的發(fā)展提供了機(jī)遇，國際和國內(nèi)

2、市場對我國鑄件的需求呈持續(xù)增長的趨勢。和此 同時(shí)，鑄鐵作為壹種傳統(tǒng)的金屬材料，于其質(zhì)量、性能和價(jià)格等方面正面臨著嚴(yán) 酷的挑戰(zhàn)。抓緊我國鑄鐵鑄造業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)改造； 努力提高鑄件質(zhì)量檔次， 提高和理環(huán)境污染的水平，實(shí)現(xiàn)鑄鐵材料的高附加值化是應(yīng)付未來更加激烈的市 場競爭，滿足用戶多樣化需求的主要對策。 壹、我國鑄鐵的生產(chǎn)水平及差距 1鑄造工藝材料及輔料 我國鑄造工藝材料如原砂、粘土、煤粉、粘結(jié)劑和涂料于品種、性能、質(zhì)量等方 面和工業(yè)先進(jìn)國家之間的差距極大，以致我國的鑄件尺寸精度和表面粗糙度比國 外差壹到倆個(gè)等級(jí)，鑄件表面缺陷造成的廢品率比國外高幾倍。鑄造用工藝原料 的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和商品化仍是

3、壹個(gè)亟待解決的問題。 2鑄造工藝過程及鑄件質(zhì)量的檢測和控制 我國于鑄造工藝過程和鑄件質(zhì)量的檢測和控制方面和工業(yè)先進(jìn)國家仍存于比較 大的差距，主要反映于以下方面： 鑄造工藝過程的檢測。 鑄造工藝過程的優(yōu)化和控制。 鑄件質(zhì)量的檢測。而上述檢測和控制手段的完善是提升我國鑄鐵鑄造生產(chǎn)水平 的壹個(gè)主要內(nèi)容。 3鑄造工藝裝備 對于鑄造生產(chǎn)，國外廣泛采用流水線大量生產(chǎn)；高壓造型、射壓造型、靜壓造型 和氣沖造型；造芯全部用殼芯和冷、熱芯盒工藝。國內(nèi)除汽車等行業(yè)中少數(shù)廠家 采用半自動(dòng)、自動(dòng)化流水線大量生產(chǎn)外， 多數(shù)廠家仍采用較落后的鑄造工藝裝備。 二、鑄鐵熔煉技術(shù) 1沖天爐技術(shù) 沖天爐居鑄鐵熔煉設(shè)備之首，至今仍

4、擔(dān)負(fù)著 80之上鑄鐵件的熔煉任務(wù)。 70 年 代以后，符合我國特點(diǎn)的爐型和熔煉技術(shù)已逐漸完善和成熟，形成了獨(dú)具特色的 多排小風(fēng)口和倆排大間距沖天爐系列。于操作技術(shù)上，從壹度追求低焦耗到重視 鐵液質(zhì)量，進(jìn)而講求提高技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、勞動(dòng)衛(wèi)個(gè)和環(huán)境保護(hù)的綜合指標(biāo)，逐步開 發(fā)應(yīng)用了從爐料處理、修爐、烘爐到配加料、鼓風(fēng)。爐況控制、鐵液檢驗(yàn)等全過 程的操作技術(shù)。 于較短的歷程中， 我們于沖天爐理論研究、 爐子結(jié)構(gòu)、 修爐材料、 送風(fēng)系統(tǒng)、熱能利用、強(qiáng)化底作燃燒、爐內(nèi)氣氛調(diào)整控制、鐵液爐前檢驗(yàn)、消煙 除塵、非焦炭化鐵、配料及熔煉過程計(jì)算機(jī)優(yōu)化控制等諸多方自均取得了可喜的 成績。 沖火爐的發(fā)展是圍繞著提高性能和生

5、產(chǎn)率，降低消耗，改善操作，減少污染進(jìn)行 的。沖天爐性能主要體當(dāng)下炭的燃燒、爐料的加熱和冶金過程三方面。隨著鑄鐵 生產(chǎn)批量的擴(kuò)大和對鑄造生產(chǎn)率及鑄件質(zhì)量要求的提高，沖天爐容量也不斷增 大。大容量的沖天爐熔煉情況更穩(wěn)定， 無論技術(shù)上仍是經(jīng)濟(jì)上比小爐子更具優(yōu)勢。 因此，于單壹品種大批量生產(chǎn)中，用壹臺(tái)大容量爐子取代多臺(tái)小爐子是合理的、 于國際上，沖天爐的最新發(fā)展主要為等離子體沖大爐、無焦沖天爐、新型回轉(zhuǎn)熔 煉爐。 加入 WTO 將于我們面前展現(xiàn)壹個(gè)競爭激烈的世界鑄件市場。因此；沖天爐熔煉 的發(fā)展將圍繞強(qiáng)化管理、推進(jìn)技術(shù)改造、提高規(guī)模效益進(jìn)行。我國沖天爐技術(shù)的 發(fā)展方向主要有以下若干方面： （1）走專業(yè)

6、化生產(chǎn)道路，提高沖天爐生產(chǎn)率，向大型化、智能化。長期作業(yè)方 向發(fā)展。 （ 2 ）爐料供應(yīng)專業(yè)化、規(guī)?；?。 （3）大力發(fā)展沖天爐配套技術(shù)，同時(shí)加強(qiáng)對沖天爐的控制和檢測。 （4）發(fā)展沖天爐壹電爐雙聯(lián)熔煉技術(shù)。 （5）高溫優(yōu)質(zhì)鐵液是沖天爐熔煉的根本要求。 2電爐技術(shù) 感應(yīng)電爐由于具有鐵液溫度高。成分穩(wěn)定、污染少、便于調(diào)整鐵液成分的優(yōu)點(diǎn)， 60 年代初，于壹些工業(yè)發(fā)達(dá)國家開始普及。 近年來， 中頻感應(yīng)熔煉爐的迅速發(fā)展 給鑄鐵生產(chǎn)注入了新的活力。 感應(yīng)電爐的發(fā)展和應(yīng)用，使鑄鐵生產(chǎn)進(jìn)入了壹個(gè)新階段。盡管工頻感應(yīng)電爐存于 某些不足，但它于金屬熔煉。鐵液成分調(diào)整。金屬液的升溫和保溫，尤其作為其 它熔煉爐的雙聯(lián)

7、用爐仍于普遍應(yīng)用。中頻感應(yīng)電爐特別適合熔煉合金鑄鐵、球墨 鑄鐵和蠕墨鑄鐵，它的迅速發(fā)展和所顯示的優(yōu)越性，使其于鑄鐵生產(chǎn)中呈現(xiàn)出被 廣泛應(yīng)用的新趨勢。 三、鑄鐵件的生產(chǎn)情況和趨勢 1鑄鐵合金 世界鑄鐵件的生產(chǎn)情況和趨勢是，灰鑄鐵件的比例明顯下降，但仍占優(yōu)勢。球墨 鑄鐵件的產(chǎn)量持續(xù)增長，蠕墨鑄鐵和特種鑄鐵也有了較大的發(fā)展。 全球的灰鑄鐵產(chǎn)量逐年下降，但從鑄鐵中的高強(qiáng)度鑄鐵所占的比重越來越大，加 強(qiáng)高強(qiáng)度灰鑄鐵的試驗(yàn)研究無疑是我國灰鑄鐵的發(fā)展方向。 我國可鍛鑄鐵總產(chǎn)量于世界上名列前茅，但需求量仍將有所增大。所以，今后我 國可鍛鑄鐵仍將有壹個(gè)大的發(fā)展。目前，我國可鍛鑄鐵的生產(chǎn)和國外的主要差距 是：品種

8、少，僅有黑心可鍛鑄鐵；質(zhì)量差；鍍鋅工藝落后；缺少耗能低、保溫性 好、污染小的理想退火爐。 于鑄鐵產(chǎn)量縮減的情況下，球墨鑄鐵于鑄鐵件中所占的比率依然于增大。于西方 發(fā)達(dá)國家，通常用球墨鑄鐵件取代部分灰鑄鐵件和可鍛鑄鐵件。我國球墨鑄鐵鑄 件產(chǎn)量比較低，占鑄鐵件的比例遠(yuǎn)小于發(fā)達(dá)國家。此外，我國球墨鑄鐵件于質(zhì)量 和生產(chǎn)穩(wěn)定性方面的差距也較大。我國球墨鑄鐵生產(chǎn)較突出的問題是材質(zhì)強(qiáng)韌性 上、缺陷多，其原因除爐料、球化處理方法和球化劑等因素外，主要是球化處理 前對鐵液含硫量要求過松。因此，為使我國球墨鑄鐵生產(chǎn)能有大幅度的增長，必 須大力實(shí)施能穩(wěn)定提供質(zhì)量可靠的優(yōu)質(zhì)球墨鑄鐵件的配套技術(shù)。 國內(nèi)外有蠕化工藝和蠕

9、化劑的研究方面均達(dá)到了很高的水平，所研制的蠕化劑種 類繁多，已達(dá)近百種。目前，于生產(chǎn)中應(yīng)用的蠕化劑主要是稀土用鐵鎂合金、稀 土硅鈣合金和稀土鎂鈦合金。 國內(nèi)外現(xiàn)有的蠕化處理工藝主要有沖入法、 隨流法、 氣動(dòng)法和型內(nèi)法等。蠕墨鑄鐵已用于大量生產(chǎn)，建有生產(chǎn)線（用感應(yīng)電爐熔化） 質(zhì)量基本穩(wěn)定。 隨著現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展，對具有特殊性能的材料的需求量不斷增長，向我國特種 鑄鐵（抗磨、耐蝕和耐熱鑄鐵）的發(fā)展速度較緩慢，技術(shù)水平和國外差距較大。 為了適應(yīng)新形勢下國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，特種鑄鐵的研究今后將成為我國鑄鐵發(fā) 展的壹個(gè)重要方向。 2 鑄鐵合金的發(fā)展 （1）高強(qiáng)化、薄壁化是我國灰鑄鐵的發(fā)展方向鑄鐵薄壁化、

10、輕量化、強(qiáng)韌化是 為了滿足工程界對工程材料節(jié)能性、回用性倆方面的要求，適應(yīng)“人類可持續(xù)發(fā) 展戰(zhàn)略”的需要。鑄件的“薄壁高強(qiáng)化”正于工程界成為壹種趨勢，其技術(shù)應(yīng)用 也將日益成熟且迅速拓展，于能夠預(yù)見的將來，35mm的高強(qiáng)度薄壁球墨鑄鐵 件將會(huì)大量出當(dāng)下壹般機(jī)電產(chǎn)品中。 和鋁合金鑄件相比， 低成本和良好的鑄造性能是灰鑄鐵件的壹個(gè)主要優(yōu)勢。 目前， 制約灰鑄鐵件增長和發(fā)展的主要因素之壹是輕量化，鑄鐵輕量化必將為鑄鐵工業(yè) 注入新的活力。因此，高強(qiáng)度薄壁灰鑄鐵件的生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)成為問題的關(guān)鍵。 薄壁鑄件生產(chǎn)技術(shù)涉及鑄鐵性能、充型過程。精密造型、機(jī)加工、模樣、工藝設(shè) 計(jì)和市場等方面。許多研究和實(shí)踐表明，開發(fā)

11、薄壁鑄鐵件的首要任務(wù)是開發(fā)高碳 當(dāng)量。高強(qiáng)度灰鑄鐵及其強(qiáng)化工藝。鑄造出高強(qiáng)度、薄壁及復(fù)雜內(nèi)腔鑄件，必須 從材質(zhì)、工藝和裝備等整體上采取綜合措施加以解決。國外于柴油機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)缸 體缸蓋的鑄造和薄壁高強(qiáng)度灰鑄鐵的孕育處理方面達(dá)到較高水平。 我國高強(qiáng)度灰鑄鐵研究的重點(diǎn)是： 提高鐵液溫度，改善鑄鐵冶金質(zhì)量，采用合成鑄鐵熔煉工藝。 加強(qiáng)孕育處理技術(shù)。尤其是強(qiáng)化孕育鑄件的研究和推廣。 研究和推廣低合金化孕育鑄鐵。 調(diào)整化學(xué)成分、控制鑄鐵的Si/C比，以獲得高強(qiáng)度低應(yīng)力鑄鐵。實(shí)踐證明， 合 使 St/C 比值于 0.50.9，再加以適當(dāng)?shù)脑杏秃辖鸹?，可獲得綜合力學(xué)性能良 好的高強(qiáng)度灰鑄鐵。 另外，調(diào)整 M

12、n 、 Si 含量，使錳含量比硅含量高 0.2%1.3%， 能夠得到高強(qiáng)度低應(yīng)力鑄鐵。目前，我國的工廠大多無爐前快速測定 C、 Si 含量 的儀器，因而不能及時(shí)掌握碳、硅的波動(dòng)及變化情況，致使鑄件質(zhì)量難以穩(wěn)定， 這是今后應(yīng)急需解決的壹個(gè)問題。 （2）發(fā)展球墨鑄鐵新品種，采用新工藝 加強(qiáng)薄壁大斷面鑄態(tài)球墨鑄鐵技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。要保證鑄件的強(qiáng)度和切削加 工等性能不致因壁厚減小而降低，其基本途徑就是使球墨鑄鐵的力學(xué)性能得到改 良。最重要的有倆個(gè)方面： 壹是白口化傾向的減低和抑制， 二是石墨組織的改善。 球化劑的合理選用和稀土（ RE）元素的加入是實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度薄壁球墨鑄鐵鑄造的關(guān) 鍵。該技術(shù)的核心是于鑄

13、造（熔煉）工藝中要保證RE/Sk=22.5。球化劑要選 用Fe-Si-Mg-RE-Ca 系材料，其中稀土元素（Ce、La、Pr）的加入且使之和硫 保持壹定比例是球化技術(shù)的關(guān)鍵。試驗(yàn)證實(shí)，當(dāng)RE/SV2時(shí)，出現(xiàn)球化不良；RE/S 2.5、Mg/S 5時(shí)，易出現(xiàn)白口，同時(shí)嚴(yán)格控 wp V 0.04%、wBi=0.003% 0.007% 。 繼續(xù)開發(fā)和應(yīng)用奧 -貝球墨鑄鐵，奧 -貝球墨鑄鐵是近幾十年來鑄鐵冶金研究的 重大成就之壹，它是迄今為止具有最好綜合性能的壹種球墨鑄鐵，尤其是高的彎 曲疲勞性能和良好的耐磨性，因而獲得廣泛的注目和開發(fā)應(yīng)用。 發(fā)展奧氏體球墨鑄鐵。這種球墨鑄鐵于石油、化工、海洋和船舶

14、、儀器儀表以 及核工程等許多領(lǐng)域均具有廣闊的應(yīng)用前景，因而成為近年來球墨鑄鐵領(lǐng)域中壹 個(gè)新的研究重點(diǎn)。 采用新的球墨鑄鐵生產(chǎn)工藝。于熔煉方面，最好采用感應(yīng)電爐或沖天爐一一電 爐雙聯(lián)熔煉，特別是沖天爐爐外脫硫電爐保溫的工藝流程能提供優(yōu)質(zhì)的 高溫低硫原鐵液。于球化處理方面，當(dāng)下國內(nèi)外已有的方法達(dá) 8 種之上，國外廣 泛采用 GF 轉(zhuǎn)包法和包蓋法，我國也正于推廣使用。此外，近年來發(fā)展的鐵液過 濾凈化技術(shù)也已得到廣泛應(yīng)用，成為提高球墨鑄鐵質(zhì)量的壹種很好的措施。 （3）發(fā)展孕育技術(shù)孕育技術(shù)推動(dòng)了高強(qiáng)度灰鑄鐵的發(fā)展，且使球墨鑄鐵、蠕墨 鑄鐵的生產(chǎn)更趨完美。凡是經(jīng)過孕育處理的鑄鐵，均具有石墨細(xì)化、組織均勻和

15、 壁厚敏感性小的特點(diǎn)。過去；對孕育技術(shù)的發(fā)展往往寄希望于開發(fā)新的孕育劑， 這無疑是必要的。但近年來，孕育方法的改進(jìn)，特別是遲后孕育，受到了人們的 重視。因此，今后于發(fā)展孕育劑的同時(shí)，可能對孕育技術(shù)的研究將轉(zhuǎn)向發(fā)展新的 孕育方法。 （4）發(fā)展合金鑄鐵合金化是提高鑄鐵性能的重要手段之壹，隨著技術(shù)的日益發(fā) 展，鑄鐵合金或微合金化必將發(fā)揮重要的作用。必須結(jié)合當(dāng)?shù)刭Y源不斷開拓合金 鑄鐵新品種，利用先進(jìn)手段不斷加深對現(xiàn)用合金鑄鐵的認(rèn)識(shí)。 （5）發(fā)展鑄鐵件表面強(qiáng)化技術(shù)對于特殊應(yīng)用場合，對于希望鑄件表層具有特殊 的性能。鑄鐵件表面層激光強(qiáng)化處理和鑄件表面合金化技術(shù)能夠于普通鑄件表面 形成冶金結(jié)合的合金層，使鑄

16、件具有復(fù)合性能。上述技術(shù)已經(jīng)逐步應(yīng)用于耐磨零 件的生產(chǎn)，且取得了明顯的成效。 四、未來的發(fā)展方向 我國加入 WTO 后，鑄鐵鑄造業(yè)的機(jī)遇大于挑戰(zhàn)，于國內(nèi)外倆個(gè)市場均有較大的 增長潛力。 先進(jìn)技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的滲透和融合正逐漸對鑄鐵鑄造領(lǐng)域產(chǎn)生較大的影響。人工 智能和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用則能夠大大改善鑄造生產(chǎn)中的控制系統(tǒng)，預(yù)測以及質(zhì) 量保證體系的建立，對于鑄造行業(yè)改善操作條件，降低成本將起到重要的作用。 未來鑄鐵鑄造業(yè)于以下若干方面將得到發(fā)展： （1）以機(jī)床工業(yè)、能源工業(yè)、石化工業(yè)及海洋工程為主要目標(biāo)，以重、高、大、 難為特點(diǎn)，開展重大技術(shù)裝備、鑄造技術(shù)的基礎(chǔ)理論研究。發(fā)展數(shù)值模擬、物理 模擬及專家系統(tǒng)，使