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我國鑄造生產技術與發展趨勢
- 2022-02-26-

鑄鐵生產技術發展趨勢

“十三五”期間,國內鑄造企業在裝備與技術上有了長足的進展,但仍有相當一部分廠家的管理和軟件沒有跟上,質量的穩定性、可靠性、一致性差的問題比較突出。國內鑄鐵廠除了多而分散、產能過剩、兩極分化外,還存在專業化生產程度不高,數字化、智能化水平低,大型、厚大斷面、高端鑄鐵件的質量控制技術以及10 t/h以上大型熱風水冷連續式沖天爐的國產化及應用有待提高等。今年是“十四五”的開局之年,由于環保督查持續收緊,加之疫情的影響,我國鑄造業發展環境將發生很大變化,要提前研判和積極應對疫情對出口的不利影響,加快新材料、新工藝、新技術和新產品的研發和應用,著力推動鑄造業的轉型升級。 

預計,“十四五”期間鑄鐵產量持平或略有增長(其中,普通灰鑄鐵產量減少,球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵產量增加),鑄鐵材質結構持續改善。

(1)鑄鐵企業平均產量規模:從現在的2 700 t/家到2025年增加到3 500 t/家。

(2)鑄鐵企業數量方面:從現在的1.4萬家到2025年減少到1萬家左右。

(3)到2025年,球墨鑄鐵件產量占鑄鐵件總產量的比例達到48%以上,球墨鑄鐵與灰鑄鐵之比達到1.0,蠕墨鑄鐵產量達到40萬t,高端鑄鐵件占鑄鐵件產量的25%以上。通過不斷發展和提升鑄造技術水平,掌握大型及關鍵設備零部件鑄造技術,國產化率98%以上,實現核電、軌道交通和汽車等關鍵、高精度鑄鐵件的批量穩定生產。 


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未來鑄造行業的發展趨勢是向數字化、綠色化、智能化、輕量化、精確化的方向發展,數字化是基礎,走綠色鑄造發展之路;挖掘材料性能,加大復合材料和復合工藝的研究與應用,創造新的需求。不斷補充、完善與提高鑄造過程的質量檢測與質量控制手段;在造型和清理環節增加機器人的用量;采用凈形或近凈形成形造型制芯方法,減少排放;采用新工藝,實現清潔化生產;加強產品結構、產業結構調整,滿足客戶個性化、定制化需求,實現產品專業化和經濟規?;?。


精選原料保證鐵液質量,推廣環境友好的球化


孕育處理方法

原、輔材料質量提高,為高端球鐵件生產奠定良好基礎。采用高純生鐵和超高純生鐵、優質廢鋼和增碳劑等原輔材料,鐵液雜質元素含量低、純凈度高。國內優質生鐵及高純生鐵供應充足,為滿足大斷面球鐵生產需要,河北龍鳳山鑄業有限公司等生產了超高純生鐵。 


采用電爐和大型熱風水冷環保沖天爐熔煉,保證鐵液質量,其中熱風水冷環保沖天爐熔煉便于組織大批量、大噸位鑄件生產,效率高。 


沖入法、蓋包法、喂絲法、噴吹法等在實踐中逐步完善,通過優化加料方式和除塵控制,逐步確定其適用范圍。


推廣普及數字化鑄造技術

采用三維計算機輔助設計(CAS )、計算機輔助工藝規劃(CAPP )、計算機輔助制造(CAM )、設計和工藝路線仿真等先進技術,實現產品研發設計數字化;產品信息和制造信息能夠貫穿于制造、生產管理、質量管理等制造過程的全部環節;建立車間制造執行系統(MES),實現計劃、排產、生產、檢驗的全過程閉環管理;建立數據采集系統,能充分采集制造進度、現場操作、質量檢驗、設備狀態等生產現場信息;建立車間級的工業互聯網,不同裝備之間實現信息互聯互通和有效集成;建立企業資源計劃管理系統(ERP),利用云計算、大數據等新一代信息技術,實現經營、管理和決策的智能優化。


普及CAD、CAM和CAE,做好鑄造過程數字模擬,采用數字化鑄造工藝管理系統,進行產品和工藝的前期優化設計。


加強鑄造材料與工藝數據庫建設

建立鑄造工藝、材料、缺陷等基礎數據庫,加強工藝文件、生產和檢驗數據管理,通過數據庫技術促進鑄造新技術、新工藝的不斷固化和推廣,普遍提高國內鑄鐵行業高質量發展水平。


實現鑄造設備的互聯與集中控制

生產裝備和控制技術逐步完善,具備生產高端球鐵件的條件,并實現鑄造設備的互聯與集中控制,鑄造生產全過程數字化管控。數字化無模鑄造、3D打印、激光測距組芯等技術與裝備集成應用,提高鑄造全過程管控能力,提高鑄件質量穩定性,改善廣大鑄造企業自動化、數字化、信息化環境。


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