年产32万吨消失模铸造项目可行性研究报告

年产32万吨消失模铸造项目可行性研究报告
年产32万吨消失模铸造项目可行性研究报告

1、总论

1.1概述

1.1.1 项目名称、承办单位及负责人

项目名称:年产32万吨消失模铸造项目

项目承办单位:某某铸造有限公司

企业法人代表:张合延

项目负责人:张昆

项目建设地点:山东省

1.1.2 企业概况及发展优势

1、企业基本情况

县有限公司始建于2001年,现拥有固定资产3200万元。公司下辖冶炼、铸造两个分公司,年产铸造生铁20000t,铸件10000t。公司现有职工300余人,其中工程技术人员28人,具有高级职称3人,中级职称3人。公司占地面积46620m2,并预留了以后发展余地。轻钢结构厂房面积3980m2,办公生活设施建筑面积1680m2,一眼300米深机井,水质优良,可满足生产生活用水。距6公里僧念变电站架设一条10KV 高压线路,可满足4000KW用电需要。

目前公司铸造、粗加工、检验、测试设备齐全,拥有众多的高级技术和管理人员,具有自主开发、设计、生产和检测的能力。公司潮模、树脂沙、消失模工艺生产线,体现了小批量、多品种、多规格的生产模式和机动灵活高效的经营特色,以满足不同客户对产品多样性的要求。高炉和电炉相结合的高炉炉前熔炼铸造工艺,使产品浇铸温度和成分得到有效稳定的控制。

1.2项目提出的背景及建设的必要性

1.2.1项目提出的背景

近年来,山西省经济结构调整风起云涌,传统产业新型化、新型产业规模化在结构调整中被率先提了出来,并成为发展方向。传统的煤、焦、铁产业在一个新的平台上迅速扩张,清洁生产和产业延伸的需求让铸造这个在山西具有悠久历史的行业在经济结构调整中蓬勃发展。一批起点高、规模大、水平高的民营企业脱颖而出,成为这个行业的生力军,也成就了铸造这个老行业一道全新的风景线。

铸造业是山西的传统产业,在山西省大约有2000多年的历史,特别是在晋城的阳城、阳泉的平定和临汾等地铸造业历史悠久。随着各大跨国公司的经营规模和市场份额不断扩大,生产高水平零部件和重工业配套产品的“中场产业”快速发展,产品生产大规模向低劳动力成本转移。山西作为曾经的机械工业大省,在发展铸造业上有着明显的优势,一方面是劳动力成本优势;另一方面是煤焦、电力、铝钒土、生铁等储量丰富的资源优势;三是研发力量的优势,一些技术在国内相关领域都处于领先地位。在这种情况下,地处内陆的山西成了这种产业转移的最好接收地带。

1.2.2项目建设的必要性

1、行业发展的需要

我国历史上曾创造过铸造业的灿烂辉煌。夏商周三代青铜器的精美绝伦至今令世人惊叹。铸造行业是机械制造业的重要组成部分,对国民经济的发展及国防力量的增强起着重要的作用。但目前我国铸造行业的技术装备水平与国外相比有很大的差距,它严重制约着国民经济的发展。铸造是汽车、石化、钢铁、电力、造船、纺织、机械制造等支柱产

业的基础,而先进的铸造技术则是先进制造技术的重要内容。有关统计数据表明,2002年以来,我国铸件产量已连续6年位居世界第一。虽然我国铸件产量已经跃居铸造大国,但从综合质量、材质结构、成本、能耗、效益和清洁生产等方面来看远非铸造强国。我国的铸造企业约有24000家,与发达国家相比企业多,专业化程度低,集约化程度低,劳动生产率也较低。我国平均每年每人产出10吨,个别劳动生产率高的为30吨,而美国、德国则为46吨到60吨,日本为60吨到85吨,差距是明显的。我国平均每厂年产铸件500多吨,而日本则为4700吨,德国为4300吨,美国为4280吨。并且国内有80%厂家以生产中、低档普通铸件为主,产品尺寸精度差,外表质量粗糙,生产效率低,劳动强度大,环境污染严重。这与国内、外愈来愈高的铸件质量要求有较大的差距,而且严重影响了铸件的大批量出口,即使勉强出口也会因其铸件内部各种缺陷给中国铸件产品带来名誉上的损害。

为了保证铸件尺寸精度和内部组织的一致性、致密性,同时提高生产效率,国内有相当一部分专业铸造厂家纷纷采用了先进的生产设备和技术,其中包括引进先进的造型生产线,以缩小在生产工艺手段上与国际同行之间的差距。

为提高我国以及山西省铸造业整体水平,扩大出口和满足市场发展的需要,引进先进生产设备对传统产业进行技术革命,其龙头带动作用也是不可低估的;不仅能带动山西铸造工业从传统产业向现代化铸造的根本转变,带动山西铸造工艺技术在总体上向高新技术领域迈进,带动山西铸造产业与国际市场接轨,并且能促进国际市场竞争由国内化、省内化向国际化竞争转变,从而带动山西煤、焦、铁资源优势向财富优势转化,自身优势向行业优势辐射,向集约化合作的市场优势转化,最终

形成上下一体的产业链,并带动相关产业共同繁荣。

2、企业发展的需要

县有限公司是近年来崛起于县以冶炼铸造加工一体化的民营企业。目前公司年产生铁2万吨,年产多功能磨介、机床配件、机械配重件等铸件10000吨。根据国家冶金局“1998”40号关于2002年底淘汰或关闭100m3以下高炉文件精神和县政府确定的?调整结构、压缩长线、提高质量、增加效益、淘汰落后、加快进步?淘汰落后工艺的,压缩总量,?关小上大?,对全县炼铁行业结构调整改造的原则,100m3以下小高炉均属关闭对象,于2003年11月底前全部关闭。

随着新技术发展进步,为了企业长远发展,改变单一产品、小作坊局面,为了在市场占有一席之地,必须把企业做强、做大,上规模、上档次,向高科技企业转型,这已成为公司上下的共识。为使生铁产品逐步就近转化,变资源优势为财富优势,根据市场分析,公司决定扩大的消失模铸造生产规模,生产机械配重件、机床件、矿用磨介等产品。几年来公司在利用高炉铁水炉前连铸取得了很大的成果,积累了丰富的经验,但随着高炉的关闭,铸造就成为无米之炊。为确保公司内部产品规模和环保产业的匹配平衡,为了贯彻国家经贸委关于控制总量、优化结构、提高冶金工业发展和效益的精神和实现国家冶金工业局淘汰落后工艺技术装备的决定,在综合分析研究了国内外需求状况,国家产业政策,环保政策等有关走向的基础上,结合公司现状,决定淘汰小高炉,原地扩建380 m3高炉并扩大消失模铸造规模。这不仅符合国家环保产业政策,取得增产不增污,增产要减污的效果,同时也是公司深化产业结构,确保企业内部产品规模和环保产业的匹配平衡的需要,对完善公司资源综合利用,发展规模经济和环保经济,为公司实现装备的现代化、大型化、

自动化,整体推进企业的技术进步,创造坚实的基础。

该项目投产后,产品拟出口美国、伊朗、日本等地。同时积极开辟新的国内市场,努力占领及扩大市场份额,逐步提高产品档次,积极适应新的国际环境变化,努力壮大企业规模和竞争实力,扩大出口创汇的能力,是公司不懈追求的长远目标。

项目工程投产后,使资源和能源得到很好利用,可有效减轻环境污染,具有良好的环境效益。同时项目实施后可以解决当地部分人员就业问题,对增加当地农民收入,带动当地经济的发展,具有良好的经济效益、社会效益。本项目立足于国内外市场,发展经济增长点,有非常有利的条件和发展前景,既适时又十分必要。

1.3 设计依据及范围

1.3.1 设计依据

⑴县有限公司与院签定的可行性研究报告设计合同。

⑵县有限公司年产32万吨消失模铸造项目可行性研究设计委托书。

⑶临汾市经济委员会?关于县有限公司年产32万吨消失模铸造项目立项的批复”。

⑷县供电分公司关于县有限公司年产32万吨消失模铸造项目供电方案的批复文件。

⑸县水利局会关于县有限公司年产32万吨消失模铸造项目生产用水的申请的批复文件。

⑹县环保局关于县有限公司年产32万吨消失模铸造项目污染物排放总量控制指标批复。

⑺县人民政府关于用地的证明。

⑻临汾市人民政府关于县有限公司年产32万吨消失模铸造项目使用土地的批复。

1.3.2 编制范围

根据设计委托,设计内容包括一座380m3高炉, 62m2烧结、32万吨/a消失模铸造车间、2×3MW热电站等生产及生产辅助设施。

(1)工厂设计:

厂区内从原辅料场开始至铁水运往铸铁车间铸造成合格铸件为止的工艺、总图运输、采暖通风除尘、给排水、电气、通信、仪表自动化、土建、机修化验、供热及节能、消防、环保、劳动安全与工业卫生。办公和生活辅助设施不包括在本次可研范围。

(2)非标设备设计;

(3)投资估算和经济效益分析。

1.4 指导思想和设计原则

⑴认真贯彻落实国家产业政策及国家经委关于控制总量、优化结构,淘汰落后工艺技术装备和提高冶金工业发展质量和效益的精神,提高公司生产工艺技术装备水平,以适应冶金行业的整体要求,把县有限公司32万吨消失模铸造及配套380m3高炉建成高产、优质、低耗并有良好经济效益的铸造厂,促进公司发展生产,提高整体效益,适应市场竞争的思想。

⑵采用先进、可靠、适用、经济、成熟的新设备、新技术以及精料、高温、高压等先进的冶炼工艺以及高炉-中频炉铁水热装消失模炉前连铸工艺,在国内同类规模企业是领先水平,为实现高炉优质、高产、低耗、长寿提供保证。

⑶根据公司的实际情况精心设计、合理组织。

⑷总图布臵、工艺流程力求作到布局合理,物流顺畅,充分利用现有场地,并考虑尽可能利用原有生产及生产辅助设施。

⑸设计以节约投资为准则,在保证工艺需要的前提下,尽量减少固定资产投入,工程造价不高于国内同类型厂,能减则减,能省则省。

⑹重视环境保护、节能降耗,加强劳动安全措施,关心职工的安全和工业卫生防护,认真贯彻?三同时?原则,使工程?三废?达标排放,保护人类赖以生存的环境。

1.5 工程建设条件

1.5.1 原料及燃料供应

380m3高炉建成投产后,年产生铁42.56万吨。约需焦炭20.13万吨,可由周边诸多焦化厂供应。

扩建62m2带式烧结机,年产烧结矿达61.5万吨,年需含铁原料50.2万吨,部分由当地解决,不足部分需进口。

铸造建成投产后,年产铸件32万吨,约需聚苯乙烯塑料900吨。

高炉、烧结、铸造使用的辅助材料石灰石、白云石、铸造砂等,当地资源十分丰富,供应不存在任何问题。

1.5.2 供电

扩建后预计全厂用电设备安装容量为19000KW,工作容量为9710KW。根据业主提供的资料,新架10KV线路完全可以满足扩建后生产、生活用电需要。

1.5.3 供水

根据甲方提供的有关资料,生产、生活用水为地下水;厂区现有一眼300mm深井,预计工程建成后,工程新水用量总计为150m3/h,能满足生产用水需要。

1.5.4 交通运输

公司距横贯山西南北的大运公路10公里,大运高速公路16公里,南同蒲铁路13公里,太原机场200公里,距天津港600公里,交通运输较为便利。

1.6 拟建规模及产品方案

拟建规模为年生产铸件32万吨,其中多功能矿用磨介10万吨,特大中型机械配重20万吨,30万台件机械壳体和机床配件。

产品方案:

电梯、油田配重件,机械轮船压舱配重件、电厂、矿山、耐磨件、机床配件、汽车、工程车中档铸件。

1.7 烧结技术装备水平

(1)采用合理先进的烧结工艺流程,应用小球烧结、燃料分加技术。与普通烧结矿质量相比,FeO约可降低1-2%,还原性好,强度高,利用系数可提高10-20%,燃料消耗降低10-20%。

(2)采用自动重量配料,以提高配料精度;采用生石灰强化烧结技术,以提高烧结矿的产量和质量;采用62m2带式烧结机,具有占地面积小,冷却效果好的特点;冷却矿筛分整粒,分出冷返矿和烧结机铺底料;除尘系统选用高效主抽风机等节能设备,做到高产、优质、节能,满足高炉生产需要,为达到环保标准创造有利条件。

(3)主要设备选用经过考验的先进可靠设备。带式烧结机、抽风环冷机、混料机等都是借鉴同类企业使用过的产品或在类似厂取得使用经验,加以改进的设备。

(4)电气控制及自动化达到国内同类厂先进水平。生产工艺流程集中连锁设备采用PLC组成的DCS控制系统,按工艺流程划分系统,在

主控楼操作站对全厂进行监视、操作,并与各远程站进行数据通讯。

(5)环境保护。烧结产生的废气、粉尘经过除尘器除尘后排放浓度小于100mg/m3,满足国家排放标准;生产水全部闭路循环使用,生产污水零排放。

1.8 炼铁工艺及主要技术特征

根据县有限公司的实际情况,本着先进、经济、实用的原则,380m3高炉采用国内现有同类型高炉先进实用的技术和工艺,部分系统有所提高,具体特征如下:

(1)精料措施:熟料率≥95%,综合入炉品位≥57%,烧结矿和球团、原矿在槽下分散筛分、分散称量;焦炭分散筛分,集中称量;

(2)采用高压操作,炉顶压力0.030Mpa,最高0.120Mpa;双料车斜桥上料;采用?P.W?式水冷气封串罐无料钟炉顶装料设备;炉顶主要设备为液压传动;上料、装料、布料操作微机控制,采用交流变频调速;

(3)高炉炉体为自立式大框架结构;炉型适当矮胖,设有14个风口,1个铁口,2个渣口。炉体设计采用了多方位的长寿技术措施。

(4)高炉设1个矩形出铁场,1个铁口。铁水采用35t铁水罐车装运。炉前配备液压泥炮和全液压开铁口机。

(5)高炉炉渣全部在炉前冲水渣,采用底滤法过滤,冲渣水闭路循环使用。高炉采用喷煤粉、富氧工艺方案。

(6)高炉配臵三座高温球式热风炉,设计风温1150℃,采用矩形陶瓷燃烧器技术。

(7)采用套管式热管换热器回收烟道废气余热,预热助燃空气,提高风温,降低焦比。

(8)为了加强环保,减少粉尘污染,在槽下各扬尘点、炉顶卸料处和出铁场、铁水罐停放处设臵强制抽风除尘。

1.9 消失模铸造工艺特点

⑴形状尺寸与铸件完全相似的泡沫塑料模样保留在铸型内铸型,而不是传统砂型的?空腔?铸型。

⑵使用无粘结剂的干砂,振动造型。

⑶浇注时,泡沫塑料模型在高温液体金属作用下不断气化分解,产生金属——模样的臵换过程,而不象传统?空腔?铸造是一个液体金属的充填过程.制作一个铸件,就要?消失?掉一个泡沫塑料模型。

⑷泡沫塑料模样可以分片成形,也可人工制模,再进行粘结组合。模样形状(即铸件形状)与结构基本不受工艺限制。

⑸铸件落砂清理时,只需翻箱或倒出铸件,铸件就与砂自动分离,铸件无飞边毛刺,基本不需打磨,只需对浇冒口和铸件其它部位作简单清理。

1.10 能源利用、环境保护、劳动安全与工业卫生

1.10.1 能源利用

扩建项目主要能耗设备有:烧结、高炉、热风炉、铸造车间、原燃料运输加工设施、除尘与水处理、制氧站设施等。由于采用先进、成熟、合理的新工艺、节能型设备及节能新技术,工序能耗为482kg/t铁,满足《钢铁企业设计节能技术规定》的要求(490kg/t)。各工序能源利用合理。

1.10.2 环境保护

严格遵循?三同时?的原则,配备完善齐全的环境保护措施,使环境治理与工艺水平相适应。在设计时对所外排的烟气进行处理,回收煤

气,减少放散,将废气对大气环境的污染减小到最低限度;废水加强治理,闭路循环不外排,控制外排水量和污染物量,减少废水对水域的污染,节省水资源;各车间设臵了完善的降噪措施,将噪声污染严重的工序尽可能布臵在厂区中部,减少噪声对职工、周围居民的影响;本工程采取了一些成熟的、切实可行的控制措施来满足环境要求。

高炉煤气经两级除尘后一部分供热风炉、烧结机等用户使用,剩余煤气全部发电,从而解决了煤气放散对环境产生污染的问题;全厂净环、浊环水全部采用闭路循环水系统,污水不外排,不会对周围环境造成污染;烧结、高炉贮仓各落料点均配备密封收尘罩,经除尘器除尘后外排;除尘系统收集的粉尘返回烧结厂作为原料,高炉炉渣作为矿渣水泥的原料回收使用。制氧站、高炉冷风放散及风机设臵消音装臵,以消除噪声污染,车间及厂界噪声均控制在允许范围内;厂区绿化按30%考虑,设计中尽可能利用道路两旁、闲臵空地种植花草,美化环境,减少污染。

消失模铸造时聚苯乙烯和PMMA在燃烧时会产生一氧化碳、二氧化碳、水及其他碳氢化合物气体,但其含量均低于允许的标准。干砂为天然硅砂,100%反复循环使用,不含有粘结剂。模型使用的涂料是在水中添加粘结剂等辅料组成,不产生污染。

预计本工程建成后,各项污染物排放均控制在允许范围内,对周围环境产生的影响不大,其综合环境效益是比较好的。

1.10.3 安全与工业卫生

新建的建筑物严格按《冶金建筑抗震设计规范》进行设防;各种动力、电缆、水管、煤气净化设施等按粉土、粉质粘土地区设计,并设有防雷防静电接地保护安全措施;制氧站、高炉煤气区的防火防爆,氧气、煤气管网的防泄露,电缆绝缘防火、高温作业防热辐射,人员和设备防

机械伤害,安全用水用电,毒源的危害,噪声防治、安全与工业卫生的管理等都有较完善的措施,严格遵循?三同时?的原则,为安全生产提供了物质基础,能有效地保证工人的身心健康。

1.11 消防

本设计严格遵循预防为主、消防结合的消防工作方针及国家有关安全防火方面的规定、规范,立足自防自救,做到安全使用、技术可靠、经济合理。设计中严格按《建筑设计防火规范》和《钢铁企业总图运输设计规范》进行,主要生产设施配套有完善的安全防火措施,能确保生产安全。

1.12 工作制度和劳动定员

全厂生产工段工作制度为三班四运转制,劳动定员为1200人。1.13 投资估算

扩建项目可行性研究投资估算,是根据本工程设计内容范围进行编制的,内容包括: 62m2烧结车间、380m3高炉车间、消失模铸造车间、2×3MW热电站、制氧站等生产及生产辅助设施、以及水处理、变电站、总图运输、外部管网等设施等。

项目概算总投资 49889万元。

其中:建筑工程 9737.69 万元

安装工程 3303.58 万元

设备 29315.4 万元

其它 1776 万元

预备费 624.28 万元

建设期利息 1043 万元

铺底流动资金 4184 万元

1.14 经济效益分析

根据消失模铸造及高炉的综合技术指标和原、燃料条件以及公司的经营管理能力,通过分析计算:

全部投资所得税后财务内部收益率为31.68%,财务净现值为68350万元(Ic=12%);所得税前财务内部收益率为42.63%,财务净现值为114719万元(Ic=12%)。财务内部收益率均大于行业基准收益率,财务净现值均大于零,说明盈利能力满足行业要求,项目在财务上是可行的。

全部投资所得税后投资回收期4.94年(含建设期),全部投资所得税前投资回收期4.19年(含建设期),均小于行业基准回收期。

从上述指标看,该项目具有较好的经济效益。

1.15 建设进度

根据县有限公司的实际情况,考虑建设周期为24个月,试产期3个月,尔后按设计产量进行生产。

1.16 主要技术经济指标

主要经济技术指标

1.17 结论

(1)扩建32万吨消失模铸造及配套380m3高炉炉前连铸及其的生产设施、生产工艺符合国家及山西省产业政策,规模合理。

(2)设计中采用了有效的环保治理措施,能够确保?三废?达标排放。

(3)原料品质优良、来源充足;交通运输、供水及供电条件优越。(4)经济效益预测表明,该项目具有较好的经济效益。

综上所述,该项目符合国家产业政策,工艺合理,技术成熟可靠,产品优良,具有较好的经济效益、环境效益和社会效益。应抓紧进行资金筹措及?三通一平?等前期工程准备工作,以使项目尽早实施,为企业和当地经济发展做出应有的贡献。

2、市场预测

进入二十一世纪以来,受国际国内两个市场的拉动,铸造行业异常活跃,铸件市场发展强劲。近几年来,国民经济迅猛发展,拉动机械工业连续六年以超过15%的增长率高速增长,据中国机械工业联合会统计,2003年我国机械工业投资增长65.8%,规模以上机械工业企业完成工业增加值5563亿元,比2002年同期增长25.89%,其中发电设备增长72.5%,数控机床增长46.2%,汽车增长33%,(轿车增长81.4%)。在这些重点行业的拉动下,铸件产量急剧增加,1998年以来连续八年以15%以上的速度增长。2003年以来,虽然铸造行业遭到历史上原材料涨价风暴的打击,但铸件产量和铸件出口量基本上仍能保持平稳高速增长的态势。

纵观国际市场,每年全世界铸件总需求量在8000万吨左右,各国生产的铸件绝大部分为自产自用,只有2000万吨铸件在世界铸件市场流通。铸件的流通是双向的,一方面发达国家每年要从发展中国家采购大量低附加值铸件,同时发达国家又向发展中国家出口部分高附加值复杂铸件。但发达国家进口铸件占到世界铸件流通量的80%以上。铸造业总的发展趋势是发达国家由于劳动力、原材料、能源、环境保护成本的提高,逐年在削减铸件产量,相当部分铸件开始向发展中国家转移。

日本每年铸件产量缺口在200万吨以上,除在马来西亚、越南、印度尼西亚等国建立独资、合资企业生产部分铸件外,每年仍有100多万吨铸件缺口需从国际市场采购,而采购的地域主要是中国、印度、韩国和中国台湾。近几年来台湾、韩国也在削减铸件产量,大批铸件到中国采购,甚至一批台湾企业为采购铸件方便,进一步降低成本,把公司搬到了大陆。其它发达国家铸件需求量也在扩大,如美国、英国、澳大利

亚、加拿大、荷兰、西班牙等国客商也纷纷来我国采购铸件。我国铸件产量在满足国内市场的同时,铸件出口市场也越来越大。

我国铸件出口量每年在以21%的速度增长,而且近年增幅越来越大。专家一致预测我国铸造业今后几年还仍保持快速发展期,促进我国铸造业快速发展的原因是:一方面由于国内机械工业的快速发展,铸件内需量增大;另一方面国际铸件市场日趋活跃,铸件出口量逐年增加,去年和今年上半年铸造材料价格虽然暴涨,但铸件价格仍低于国际市场。

1999年美国威斯康星大学的一项市场市场调查表明,在未来的6到10年中,消失模工艺的前景一片光明。市场调查表明:在1990年,有6%的铝合金铸件是使用消失模铸造工艺生产的。预计到2007年,将会有29%的铝合金铸件使用该工艺。从1997年起,灰铸铁和球铁方面也有较大增长,目前约有2%的灰铸铁件是由消失模工艺生产的,预计到2009年将达到15%。

目前国内外汽车工业、机床行业、采矿业和机械制造业正处在蓬勃发展的时期,特别是炉前连铸新工艺,为降低铸件成本开辟了广阔的空间。尤其为配重件的竞争能力插上了翅膀,带来了新的发展机遇和潜在商机。近年来,我国矿用磨介年需求量突破200万吨,机械配重件突破800万吨。最近公司又与美国、伊朗、蒙古等国达成矿用磨介、机械配重出口意向。

综上所述,铸造市场的前景十分乐观。

3、原燃料的供应

3.1 原料的供应

扩建32万吨消失模铸造项目建成投产后,年需生铁32万吨,聚苯乙烯塑料900吨。

380m3高炉建成投产后,年产生铁42.56万吨,烧结矿年需要量约为61万吨,球团、块矿约14万吨,焦炭20.13万吨。

扩建1×62m2带式烧结机,年产烧结矿达61.5万吨,年需含铁原料50.2万吨。

县有相当丰富的铁矿石资源,矿石的品位大多在50%左右。高炉所用含铁原料(矿粉、杂矿)主要由当地解决,并辅助部分澳大利亚等国家矿粉;县生产优质石灰石,能为烧结、高炉冶炼提供生产所需的溶剂;高炉生产焦炭质量为I级冶金焦,就近采购合格料。外来含铁原料、焦碳采用火车或汽车运输, 聚苯乙烯塑料外购。

烧结矿、铁矿的质量指标见下表。

烧结矿和铁矿的质量指标

3.2 焦炭的供应

高炉生产焦炭质量为I级冶金焦,就近采购合格料。

其理化性能见下表。

焦炭理化性能表

3.3 高炉煤气供应

热风炉的燃料为高炉煤气。高炉煤气来自自产煤气,消耗量约45%(41715m3/h),烧结需要煤气3700m3/h,剩余部分煤气(47285m3/h)去

发电。

高炉煤气成分表

3.4 其它原料

高炉生产所用溶剂,如石灰石、萤石均由当地采购。县生产优质石灰石,不仅为烧结、冶炼提供生产所需的原料,并可满足部分社会需求。

石灰石质量指标如下:

石灰石质量指标

3.5 高炉炉料平衡

380m3高炉入炉料结构为:高碱度烧结矿80%,酸性球团15%,原矿5%。入炉综合品位大于58%,入炉单耗1.65t/tFe.。

1×380m3高炉建成投产后,高炉利用系数取3.2t/m3d,年作业天数按350天计算,则年产生铁42.56万吨,含铁原料年入炉量为:

1×380×3.2×350×1.65=70.224万吨,其中:

烧结矿用量:70.224×80%=56.18万吨

球团矿用量:70.224×15%=10.53万吨

生矿用量: 70.224×5%=3.51万吨

通过以上计算,县玉匣有限公司62m2带式烧结机投产后,年产烧结矿达61.5万吨,再加外购11.5万吨球团,可满足扩建后高炉95%以上的熟料生产需要。

消失模铸造基础知识

消失模铸造基础知识 什么是消失模铸造? 消失模铸造技术是将与铸件尺寸形状相似的发泡塑料模型粘结组合成模型簇,刷涂耐火涂层并烘干后,埋在干石英砂中振动造型,在一定条件下浇注液体金属,使模型气化并占据模型位置,凝固冷却后形成所需铸件的方法。对于消失模铸造,有多种不同的叫法。国内主要的叫法有“干砂实型铸造”、“负压实型铸造”,简称EPC铸造。国外的叫法主要有:Lost Foam Process (U.S.A)、P0licast Process(Italy)等。 与传统的铸造技术相比,消失模铸造技术具有与无伦比的优势,因此被国内外铸造界誉为“二十一世纪的铸造技术”和“铸造工业的绿色革命”。 ____________________________________________________________________________ 消失模生产的基本技术要求 消失模铸造技术作为一种铸件近静形成形方法,近年来得到了快速发展。在国外由于机械化、自动化消失模铸造生产线的陆续建成投产及所产生的显著的经济和社会效益,使消失模铸造技术显现出强大的生命力。前一段时间我国的消失模铸造技术应用虽然进展缓慢,但在近几年得到了快速发展。特别是由于消失模铸造设备投资少、工艺路线短,许多原有的中小铸造企业也越来越多地采用该项技术。但是,有些企业对一些操作问题未能加以重视,使得在生产过程中出现了一些问题,对铸件的质量产生了很大影响。 1.模型制作 在消失模铸造工艺中,模型制作是一个非常重要的环节。EPS原料的选择、模型的加工工艺、尺寸精度、模型密度、浇注时热解产物多少等因素的控制,是获得优质铸件的前提。现有的中小企业模型制作有以下几种方式: (1) 用包装EPS板材切割、粘接而成。 (2) 自制模具,委托外厂加工。 (3) 自制简易的预发成型设备。 采用上述方法制作模型,普遍存在不重视模样密度变化的现象,特别是模型在委托外厂加工时水分不易控制,经常性出现浇注时铁水从浇口中反喷或铸件出现冷隔、浇不足等现象。为此在生产过程中应加强对模型密度的检验,增加对模型的烘干时间等方法;EPS珠粒经工艺实验选定后,不能随意改变原料生产厂家;预发时用称量工具控制珠粒密度,改变凭人工经验控制珠粒密度的方法;采取上述方法后,使问题得到了解决。 2.振动存在的问题 振动紧实是消失模铸造的四大关键技术之一,振动的作用是使干砂在砂箱中产生动态流动,提高干砂的充填性及其密度,防止出现铸造缺陷。在干砂振动充填时,比较理想的状况是,干砂在振动过程中进行有序流动,在保证模型不变形的前提下,均匀地充填到模型的各个部位,使砂箱内型砂获得较高和较均匀的充填密度。中小企业的消失模铸造振动台多为自制设备,在振动时,最常见的现象是由于振动操作不当,造成模样变形、涂料层开裂等,从而造成相应的铸造缺陷。有些振动台本身由于激振力过大、同一组电机的偏振块不平衡也易造成模样变形。为此,主要应调整激振力、振幅和振动时间;对于尺寸较大而结构简单的铸件,可将六个电机的三维振动改为双电机的垂直或水平振动;特别是通过检测仪器对振动台的各参数加以检测和调整,使之达到设计的要求。 3.涂料使用存在问题 在消失模铸造工艺中,使用涂料可提高模样的刚度和强度,使EPS模样与铸型隔离,防止粘砂及铸型塌陷;在浇铸过程中允许模样高温分解产物及时顺利地通过涂层排出。涂料一般由

消失模铸造的优缺点分析

消失模铸造的优缺点分析 优点:一、提高铸件质量,降低废品率 1.铸件尺寸形状精确,重复性好,具有精密铸造的特点;2.铸件的表面光洁度高;3.取消了砂芯和制芯工部,根除了由于制芯、下芯造成的铸造缺陷和废品; 4.不合箱、不取模,大大简化了造型工艺,消除了因取模、合箱引起的铸造缺陷和废品; 5.采用无粘结剂、无水分、无任何添加物的干砂造型,根除了由于水分、添加物和粘结剂引起的各种铸造缺陷和废品;6.可在理想位置设置合理形状的浇冒口,不受分型、取模等传统因素的制约,减少了铸件的内部缺陷;7.负压浇注,更有利于液体金属的充型和补缩,提高了铸件的组织致密度;8.易于实现机械化自动流水线生产,生产线弹性大,可在一条生产线上实现不同合金、不同形状、不同大小铸件的生产;9.可以取消拔模斜度; 二、降低生产成本 1.可减轻铸件重量;2.降低了生产成本; 3.消失模铸造工艺可以实现微震状态下浇注,促进特殊要求的金相组织的形成,有利于提高铸件的内在质量;4.在干砂中组合浇注,脱砂容易,温度同步,因此可以利用余热进行热处理。特别是高锰钢铸件的水刃处理和耐热铸钢件的固溶处理,效果非常理想,能够节约大量能源,缩短了加工周期; 三、减少资源成本 1.落砂极其容易,大大降低了落砂的工作量和劳动强度;2.铸件无飞边毛刺,使清理打磨工作量减少50%以上;3.组合浇注,一箱多件,大大提高了铸件的工艺出品率和生产效率;4.使用的金属模具寿命可达10万次以上,降低了模具的维护费用;5.减少了粉尘、烟尘和噪音污染,大大改善了铸造工人的劳动环境,降低了劳动强度,以男工为主的行业可以变成以女工为主的行业;6.简化了工艺操作,对工人的技术熟练程度要求大大降低; 四、用途广泛 1.零件的形状不受传统的铸造工艺的限制,解放了机械设计工作者,使其根据零件的使用性能,可以自由地设计最理想的铸件形状; 2.消失模铸造工艺应用广泛,不仅适用于铸钢、铸铁,更适用于铸铜、铸铝等;3.消失模铸造工艺不仅适用于几何形状简单的铸件,更适合于普通铸造难以下手的多开边、多芯子、几何形状复杂的铸件;4.利用消失模铸造工艺,可以根据熔化能力,完成任意大小的铸件;5.消失模铸造适合群铸,干砂埋型脱砂容易,在某些材质的铸件还可以根据用途进行余热处理。

浅析“材料成型工艺基础”课程教学改革研究与实践.doc

浅析“材料成型工艺基础”课程教学改革研 究与实践- 材料成型工艺基础课程是机械设计制造及其自动化专业的一门专业基础课,在应用型本科人才的培养过程中具有重要的地位和作用,主要内容包括:铸造、锻压、焊接粘接和非金属材料成型等,教学内容多、涉及面广、实践性强,而教学学时又比较少(30 学时),加上大三的学生之前只进行过四周的金工实习和学习过机械工程材料课程,工业背景知识缺乏,工程意识和实践能力相对较差,因此以板书为主、挂图为辅、黑板上画相图、粉笔头上出概念的教学模式,难以体现材料成型的微观过程、结构变化、多样性及机械制造业恢弘的生产现场,教学难度大,学生普遍感觉该课程抽象、枯燥、杂乱、难学,学习热情不高,学习效果不理想,甚至产生厌学情绪,导致学生在后续一些专业课程实训和毕业设计、制造环节中存在设计工艺性差、不会选择材料成型方法或选择时错误较多等问题。因此,针对材料成型工艺基础课程所处的这种教学现状,进行了教学改革研究与实践。 一教学内容的改进 针对教学内容多,各种成型方法学时平均,重点不突出,导致学生学不精、学不透,实用性不强的现象,结合教学大纲,取舍、改进了教学内容。 第一,在总学时一定的条件下,重新分配各章节学时。根据机械工程材料中金属材料所占比重大(约90%)的情况,重点讲授制造业中应用较多的铸造、锻压、焊接等最典型的成型工艺,如铸造部分重点介绍砂型铸造、冲压部分重点介绍用量最大的冲

裁工序、焊接部分重点介绍电弧焊,至于铸造、冲压、焊接的其它成型方法及非金属材料的成型工艺只作简单介绍,新工艺、新技术部分让学生利用课外时间自学了解,做到重点解剖一个麻雀、触类旁通。 第二,每种成型方法只讲最基础的理论知识,不进行过多的理论性探讨,真正实现基础理论够用,专业知识适用,行业技能管用。 第三,精选实例丰富教学内容。针对课程实践性强、各种成型方法相对独立的特点,搜集、精选一些实际生产中材料成型工艺的典型案例,贯穿每种成型方法的各个知识点,既从应用中理解知识重点和消化难点、学以致用,又培养了学生的工程技术应用能力。 通过以上教学内容的组织和安排,使学生对该课程有一个全面、系统的了解,既见树木,又见森林,使这门课程在内容上得到整体优化,突出了教学重点与教学内容的实用性,增强了学生的工程实践能力。 二运用现代化的教学手段 材料成型工艺基础课程涉及成型方法多,实践性要求高,有很多动态的内容,传统的实物展示、黑板板书,学生不易理解,又很难展示,这就给了现代多媒体教学更大的用武之地。 1 动画模拟成型工艺过程 搜集、精选了大量的材料成型方面的图片、动画,制作了该课程的多媒体课件。动画内容清楚描述了材料成型的微观、动态变化过程,如注射成型用动画模拟了塑料原颗粒在注射机料斗中流入料桶、利用料桶外加热装置渐变为熔融状态、在液压缸驱动的螺杆推压下向前运动、由注射机喷嘴注入模具浇注系统、充

对熔模铸造现行制壳工艺

对熔模铸造现行制壳工艺的改进和讨论 黄炳荣1,景宗梁2 (1. 无锡鹰普精密铸造有限公司,江苏无锡 214028;2. 郑州大禹化工产品有限公司,江苏无锡 214035) 摘要:中温模料硅溶胶制壳工艺是目前国内、国外的主流工艺,用于生产精密铸件。然而,面临制壳生产周期长、因面层型壳缺陷导致铸件缺陷的困扰。提出面层浆料加入防裂剂、面层大风力干燥、面层采用大粒径硅溶胶、取消涂二层前预湿、取消涂面层前沾硅溶胶的工艺举措,从而提高面层型壳的强度,减少面层型壳的缺陷,缩短涂层干燥时间,提高铸件一次性合格率。 关键词:防裂剂;干燥时间;预湿;胶粒径 ?The current system of investment casting shell process of thinking and discuss HUANG Bing-rong1, JING Zong-liang2 (1. Wuxi Impro Precision Casting Co., Ltd., Wuxi 214028, Jiangsu, China; 2. Zhengzhou Dayu Chemical Products Co., Ltd., Wuxi 214035, Jiangsu, China) Abstract:WenMo silicon sol material in the shell is the current domestic and foreign technology process for the production of the mainstream, precision castings. However, faced with the shell long production period, because the surface defects casting mold shell to defect problems. Put forward the surface crack size to join agent, facing big wind dry, facing the large particle size silicon sol, cancel besmear before the second floor surface coating, prewetting cancelled before the process with silicon sol measures, so as to improve the strength of the road surface mold shell, reduce the surface defects, shorten the mold shell coating drying time, improve casting one-time qualified. Key words:Guards against the crack agent; Drying time; The wet; Glue size

消失模铸造工艺的特点

消失模铸造工艺的特点 1.铸件精度高 消失模铸造是一种近无余量、精确成型的新工艺,该工艺无需取模、无分型面、无砂芯,因而铸件没有飞边、毛刺和拔模斜度,并减少了由于型芯组合而造成的尺寸误差。铸件表面粗糙度可达Ra3.2至12.5μm;铸件尺寸精度可达CT7至9;加工余量最多为1.5至2mm,可大大减少机械加工的费用,和传统砂型铸造方法相比,可以减少40%至50%的机械加工间。 2.设计灵活 为铸件结构设计提供了充分的自由度。可以通过泡沫塑料模片组合铸造出高度复杂的铸件。 3.无传统铸造中的砂芯 因此不会出现传统砂型铸造中因砂芯尺寸不准或下芯位置不准确造成铸件壁厚不均。 4.清洁生产 型砂中无化学粘结剂,低温下泡沫塑料对环境无害,旧砂回收率95%以上。 5.降低投资和生产成本 减轻铸件毛坯的重量,机械加工余量小。 消失模铸造工艺与其他铸造工艺一样,有它的缺点和局限性,并非所有的铸件都适合采用消失模工艺来生产,要进行具体分析。主要根据以下一些因素来考虑是否采用这种工艺。1.铸件的批量批量越大,经济效益越可观。2.铸件材质其适用性好与差的顺序大致是:灰铸铁--非铁合金--普通碳素钢--球墨铸铁--低碳钢和合金钢;通过必要的准备以不致使工艺实验、调试周期过长。3.铸件大小主要考虑相应设备的使用范围(如振实台,砂箱)。4.铸件结构铸件结构越复杂就越能体现消失模铸造工艺的优越性和经济效益,对于结构上有狭窄的内腔通道和夹层的情况,采用消失模工艺前需要预先进行实验,才能投入生产。 6.国内外消失模铸造技术发展现状 1990年,美国通用汽车公司在Saturu建立了一个年产5.5万吨的新铸造厂,有三条全自动的消失模铸造生产线。 1991年,意大利菲亚特公司在都灵建成欧洲最大规模的消失模生产车间,年产量1.5万吨。 1993年,德国宝马公司建成年产20万只各种规格铝合金气缸盖

消失模铸造缺陷的产生原理和解决方法

消失模铸造缺陷的产生原理和解决方法 平静心788 2016-06-29 关注 看废品,查原因,找出解决问题的方法,然后,规范工艺纪律,使企业的效益上一个新的台阶。本文就消失模铸造常见的:碳缺陷、冷隔、皱皮、表面多肉、进渣、进砂、塌箱、粘砂、压痕、鼠咬痕等缺陷总结出产生的原因并提出解决方案。 1 碳缺陷产生的原理和解决方法 碳缺陷是消失模铸造特有的一种缺陷,表现为塑料泡沫熔化产物残留在铸件上,占据了铁液位置,造成碳缺陷。原因如下: 图1 1.1 负压不够 A. 工艺设计不够:有的企业片面控制粘砂,负压设计太低,如:灰铁铸件用-0.03Mpa,薄壁件勉强交货,厚大件因为气化物多,负压抽不及产生碳缺陷。 解决方法:修改工艺,提高箱内真空度。

B. 设备缺陷 (1)砂箱漏气:砂箱在负压作用下有丝丝漏气声,虽然主管道负压表真空度很高,但砂箱内负压不够,抽不及泡沫气化物,形成碳缺陷。 解决方法:焊补砂箱。 (2)砂箱纱网堵塞使负压抽不走气泡沫气化物,致使箱内负压低,形成碳缺陷。 解决方法:更换砂箱纱网。 (3)砂箱负压管道设计时截面积小,抽气流量不够, 虽然主管道负压表真空度很高,但砂箱内负压不够,抽不及泡沫气化物而形成碳缺陷。解决方法:加大抽气管道截面积a.加粗管道b.增加负压抽气管道。 图2 (4)自动负压对接装置偏移漏气,造成箱内负压低。 解决方法:检查负压对接装置。 (5)水循环真空泵缺水:无水密封引起负压低。 解决方法:检查水源供水。 (6)砂箱上口有浇注垃圾(塑料薄膜。铁和砂混合物),使塑料薄膜封不严砂箱,抽真空时漏气,形成碳缺陷。

解决方法:清理砂箱上口浇注垃圾。 图3 (7)橡胶管道与砂箱和负压阀门接口处漏气,箱内负压降低,形成碳缺陷。 解决方法: 用塑料薄膜堵漏。 (8)塑料薄膜抽到主管道内,阻挡气流畅通过,形成碳缺陷。 解决方法:一旦发现负压管道真空度不够,其他原因排除后,检查滤砂罐。 1.2 浇注过程引起负压不够 (1)浇口杯底部塑料薄膜在铁液浇注时被烫破,使箱内负压降低。形成碳缺陷。 解决方法: 浇口杯底部用泥条隔离塑料薄膜,避免烫破塑料薄膜。(2)浇注时浇包没有对准浇口杯,使铁液洒到浇口杯外,因散砂厚度不够,铁液烫破塑料薄膜,使箱内负压降低,形成碳缺陷。 解决方法:增加散砂厚度,铁液对准浇口杯浇注。

压铸件的缺陷分析及检验

压铸件的缺陷分析及检验 一、流痕 ( 条纹 )( 抛光法去除 )A. 、模温低于 180( 铝合金 )b 、填充速度太高 c 、涂料过量 D 。金属流不同步。对 a 采取措施:调整内浇口面积 二、冷接: A 料温低或模温低, B ,合金成份不符,流动性差。 C ,浇口不合理,流程太长 D 。填充速度低 E 。排气不良。 F 、比压偏低。 三、。擦伤(扣模、粘模、拉痕、拉伤): A 型芯铸造斜度太小。 B ,型芯型壁有压伤痕。 C ,合金粘附模具。 D ,铸件顶出偏斜,或型芯轴线偏斜。 E ,型壁表面粗糙。 F ,脱模水不够。 G ,铝合金含铁量低于 0 。 6 %。措施:修模,增加含铁量。 四、凹陷(缩凹,缩陷,憋气,塌边) A .铸件设计不合理,有局部厚实现象,产生节热。 B ,合金收缩量大。 C ,内浇口面积太小。 D ,比压低。 E ,模温高 五、,气泡(皮下): A ,模温高。 B ,填充速度高。 C ,脱模水发气量大。 D ,排气不畅。 E ,开模过早。 F ,料温高。 六、气孔: A ,浇口位置和导流形状不当。 B ,浇道形状设计不良。 C ,压室充满度不够。 D ,内浇口速度太高,产生湍流。 E ,排气不畅。 F ,模具型腔位置太深。 G ,脱模水过多。 H ,料不纯。 七、缩孔: A ,料温高。 B ,铸件结构不均匀。 C ,比压太低。 D ,溢口太薄。 E ,局部模温偏高 八、花纹: A ,填充速度快。 B ,脱模水量太多。 C ,模具温度低。 九、裂纹: A ,铸件结构不合理,铸造圆角小等。 B ,抽芯及顶出装置在工作中受力不均匀,偏斜。 C ,模温低。 D ,开模时间长。 E ,合金成份不符。(铅锡镉铁偏高:锌合金,铝合金:锌铜铁高,镁合金:铝硅铁高 十、欠铸 A ,合金流动不良引起。 B ,浇注系统不良 C ,排气条件不良 十一、印痕(镶块或活动块及顶针痕等) 十二、网状毛刺: A ,模具龟裂。 B ,料温高。 C ,模温低。 D ,模腔表面不光滑。 E ,模具材料不当或热处理工艺不当。 F ,注射速度太高。

毕业设计的选题原则与指导教师的职

毕业设计(论文)指导书 一、毕业设计的选题原则 毕业设计可结合生产实际的需要及学生单位实际应用的需要进行选题,毕业设计主要内容应结合实际生产中具体工艺制订与实施和生产中实际问题的解决。以及新技术、新工艺的应用,毕业设计应理论联系实际,具有综合性、技术性、实用性。 选题的基本原则是: 1.必须符合材料类专业综合训练的要求. 2.在满足综合训练要求的前提下,尽可能选择与本地区,本单位实际需要相结合的课题. 3.选题要有利于深化所学的专业知识和拓展所学的知识面. 4.课题任务要有一定的工作量,以保证每个学生能有明确的分工和具体的设计任务. 5.课题的设计难度要适中,使中等程度的学生经过努力能够在规定的时间内完成设计任务. 需要说明的是:这里提供的选题只是参考性的和指导性的,可以根据学生的实际情况,适当调整后选用.如果学生觉得这些选题和自己的研究兴趣,工作实际有较大距离,也可以自行拟订选题,经指导教师审定后再投入撰写. 二、毕业设计(论文)的时间及要求 1.设计时间及程序 (1)毕业设计(论文)的时间安排为最后一学期。 (2)毕业设计(论文)的题目原则上由指导教师提出,也可学生提出,经填报《毕业设计(论文)选题表》,教研室组织评审确认。 2. 毕业设计(论文)要求 (1)符合本专业的培养目标及教案基本要求,具有综合性、开拓性,使学生在分析解决问题能力、创新能力等方面得到充分锻炼; (2)与生产实际和科技发展需要相结合,提倡真题真做。 (3)同一题目的学生,毕业设计(论文)应有所侧重,有独立毕业设计(论文)内容,其比例应不低于60%; (4)应具有一定的深度、难度及先进性,任务具体、份量适当、进度明确、经学生努力能够完成; 三、毕业设计参考选题

熔模铸造的铸件缺陷分析与防止

熔模铸造的铸件缺陷分析与防止 时间:2009-10-12 07:22来源:未知 作者:吴光来 点击: 60次 熔模铸造的铸件缺陷分析与防止 内容提要 1 铸件尺寸超差 1) 模料及制模工艺对铸件尺寸的影响 2) 制壳材料及工艺对铸件尺寸的影响 3) 浇注条件对铸件尺寸的影响 2 铸件表面粗糙1) 影响熔模表面粗糙度的因素 2) 影响型壳表面粗糙度的因素 3) 影响金属液精确复 熔模铸造的铸件缺陷分析与防止 内容提要 § 1 铸件尺寸超差 1)模料及制模工艺对铸件尺寸的影响 2)制壳材料及工艺对铸件尺寸的影响 3)浇注条件对铸件尺寸的影响 § 2 铸件表面粗糙 1)影响熔模表面粗糙度的因素 2)影响型壳表面粗糙度的因素 3)影响金属液精确复型的因素 4)其它影响表面粗糙度的因素 § 3 铸件表面缺陷 1)粘砂 2)夹砂、鼠尾和凹陷 3)斑纹 4)麻点 5)金属刺(毛刺) 6)金属珠(铁豆) § 4 孔洞类缺陷 1)气孔(集中气孔) 2)弥散型气孔 3)缩孔、缩松 4)缩陷

§ 5 裂纹和变形 1)热裂、冷裂 2)铸件脆动和变形 § 6 其它缺陷 1)砂眼 2)渣孔 3)冷隔、浇不到 4)跑火 熔模铸件缺陷的主要因素有: 易熔模质量、型壳质量和金属液质量等 § 1、铸件质量超差 1、模料及制模工艺对铸件尺寸的影响 熔模尺寸偏差主要由于制模工艺不稳定而造成的,如合型力大小、压蜡温度(压蜡温度越高,熔模线收缩率越大)、压注压力(压注压力越大,熔模线收缩率越小)、保压时间(保压时间越长其收缩越小)、压型温度(压型温度越高,线收缩也越大)、开型时间、冷却方式、室温等因素波动而造成熔模尺寸偏差。 2、制壳材料及工艺对铸件尺寸的影响 型壳热膨胀影响着铸件尺寸。而型壳热膨胀又和制壳材料及工艺有关。 3、浇注条件对铸件尺寸的影响 浇注时型壳温度、金属液浇注温度、铸件在型壳中的位置等均会影响铸件尺寸 为防止铸件尺寸超差,应对影响铸件尺寸精度的众多因素都加以重视,严格控制原材料质量及工艺,以稳定铸件尺寸。 § 2、铸件表面粗糙 1、影响熔模表面粗糙度的因素: 熔模表面粗糙度与所有压型表面粗糙度、压制方式(糊状模料压制或液态模料压制)和压制工艺参数选择有关。 糊状模料压制液态模料压制

消失模铸造作业指导书.(DOC)

XXXX公司 消失模铸造作业指导书 2020-05-29

1. 白模制造作业指导书 铸技—001 白模制造作业包括:制模材料,切割操作,粘结,涂料及干燥。 1.1制模材料 1.铸造用泡沫塑料不同于包装及建筑材料,应密度小、发气量小、热解残留物小、含碳量小、颗粒小、刚性好、加工性能好、无夹杂物。比重在18—22㎏/立方米范围。常规件用小密度摸样,要求较高的铸件采用高密度。 2.EPS板制模前应经过干燥处理。 3.模样粘结用胶应无毒,不能腐蚀、溶化模样材料,快干性能好,并来得及操作,粘结强度好,粘结牢固。 4.胶易于气化、分解、发气量小、残渣少、干燥后不脆,有一定的柔韧性。常用的冷胶为WPH—1胶。 5.制模样板必须符合工艺规定,尺寸、形、位精确,牢固可靠。模板材料要有一定的耐磨、耐热性能。样板必须方便、有利于制模操作。 6.样板需经检验后才能使用。反复使用的样板在每一次使用前均需经过质检。 1.2 切割操作 1.无论是使用切割平台还是手工切割操作,均应根据所切材料大小、薄厚、选择合适的切割丝,调定好合适的切割温度,检查样板、标尺无误后,相关人员密切配合才能进行。 2.EPS板开坯时,首先要找好平面,作出基准平面,找出直角,按制作需要,画出中心线,认真对正样板与坯料各位置线,并将样板用钉固定,确认无误,才能切割。 3.切割丝切割时,必须紧贴样板,平行,均速动作。温度过高、过低、运作过快、过慢、都会对质量造成不利的影响。 4.为实现正确的操作,保证切割面平整、一致。切割时对主要点位要进行应答操作,切割过程不能沉默进行。

1.3 粘结 1.模样粘结应少用胶,粘结时双面抹胶,待胶面稍干,不粘手时,再进行粘合操作。并注意压紧,挤出多于的胶液。 2.粘结处可以插钉固定,但一定少用。特殊材质铸件,不可插钉。 3.粘结处不能有缝隙存在,缝隙无法消除时,必须用纸认真封闭,以免形成铸造缺陷。 4.模样工作面必须光洁,形状、尺寸、位置精确。不平处需用细砂布打磨平整,有缺陷必须认真妥善处理。 1.4 涂料及干燥 1.模样上涂料前,应经适当的干燥处理,去除表面水分,已利涂料干燥,并防止模样变形,或产生其他铸造缺陷。 2.应根据产品不同材质的需要,选择相应的涂料,(涂料的制配另有规定)3.模样一般应涂三遍涂料,干燥后的涂料厚度不少于1.5㎜,并有足够的强度。 4涂料的涂挂方法,主要有浸涂、刷涂、淋涂等。使用最多的是浸涂。其操作简便,节约涂料,涂层均匀。 5.在上涂料的操作过程中,应经常用手对涂料进行搅拌。 6.涂料必须均匀的覆盖模样,没有缺涂,流淌,或者夹杂气泡的现象存在。 7.模样上涂料后,可适当抖动,以便涂层均匀并去除多余的涂料。 8.上涂料后的模样,从容器取出运送、干燥、放置时均应防止变形。 9.EPS板的软点在70℃左右,因此上涂料后模样的干燥温度不能大于60℃。为达到最佳干燥条件,还应控制干燥室湿度。一般要求相对湿度不应大于30﹪。 10.为防止模样干燥中变形,可制作适宜的支撑工具,主要的是注意合理的摆放。 11.干燥后的模样应作一次全面的修补,特别注意挂钩孔内的污物要彻底去除,并用泡沫充填,对于模样表面涂料缺失及裂纹,应用较稠的涂料进行补刷处理及干燥。 12.干燥后的模样可以搁置待用,但组箱前要再烘干一下,去除潮气。

机械工程师考试资料.pdf

机械工程师资格认证考试大纲 前 言 Ⅰ.基本要求 Ⅱ.考试内容 Ⅲ.有关规定和说明 Ⅳ、样题示例 前 言 《机械工程师资格考试大纲》(试行)是中国机械工程学会、教育部考试中心为开展我国机械工程技术人员技术资格认证工作制订的考试标准文件之一。它是机械工程师资格认证申报者参加“综合素质与技能”考试的复习备考的依据,是编写《机械工程师资格考试指导书》等学习教材的依据,是各地开展助学辅导的依据,是资格考试命题的依据。 本大纲共分四个部分:Ⅰ.基本要求,Ⅱ.考试内容,Ⅲ.有关规定和说明,Ⅳ.样题示例。 基本要求部分旨在表明,作为一名合格的机械工程师,应积极适应当今世界制造业全球化、信息化、绿色化、服务化的发展趋势,努力提高自身的综合素质,成为具有良好职业道德和创新理念,掌握机械制造技术,懂得经济、管理知识以及有关国际通则的新一代机械工程专业技术人员。 大纲所列考试内容,体现了一名合格的机械工程师应具备的八个方面的基本知识、相关知识与技能。这些考试内容不仅涵盖了大学所学的主要基础与专业知识,更重要的是包

含了应考者工作后运用这些知识所应获得的实践经验与能力,还涉及大学毕业后应扩展的新知识,是对应考者综合素质的全面考核。因此,应考者欲通过资格考试达到大纲提出的基本要求,必须要有较扎实的大学基础、毕业后踏实的工作实践和边工作边接受继续教育的不断积累。 大纲的第Ⅲ部分,是对资格考试的考试形式、时间、注意事项和考试试卷的结构、试题分布、题型题量、难易程度等方面的有关规定和说明。 大纲的第Ⅳ部分,提供了第一单元考试和第二单元考试的样题示例。 本大纲尚待通过一个阶段的考试实践后,再进一步改进和完善。希望广大使用者提出意见和建议。 Ⅰ.基本要求 1.熟练掌握工程制图标准和表示方法。掌握公差配合的选用和标注。 2.熟悉常用金属材料的性能、试验方法及其选用。掌握钢的热处理原理,熟悉常用金属材料的热处理方法及其选用。了解常用工程塑料、特种陶瓷、光纤和纳米材料的种类及应用。 3.掌握机械产品设计的基本知识与技能,能熟练进行零、部件的设计。熟悉机械产品的设计程序和基本技术要素,能用电子计算机进行零件的辅助设计,熟悉实用设计方法,了解现代设计方法。 4.掌握制订工艺过程的基本知识与技能,能熟练制订典型零件的加工工艺过程,并能分析解决现场出现的一般工艺

材料成型与控制技术毕业论文支架铸造工艺设计

毕业设计论文设计(论文)题目:支架铸造工艺设计 下达日期:2012 年12 月3日 开始日期:2012年12 月 3 日 完成日期:2012 年 1 月8 日 指导教师:李明 学生专业:材料成型与控制技术 班级:材料1003 班 学生姓名: 教研室主任:杨兵兵 材料工程学院

前言 铸造是指熔炼金属,制造铸型,并将熔融金属浇入铸型,凝固后获得具有一定形状、尺寸和性能金属零件毛坯的成形方法。在金属加工领域中,铸造是世界历史上最悠久的工业之一。青铜冶炼技术的发明,使人类进入了青铜器时代。伴随着青铜冶炼技术的同时,出现了铸造技术。我国的铸造技术已有近6000年悠久的历史,是世界上较早掌握铸造技术的文明古国之一。2500多年以前(公元513年)就铸出270kg的铸铁邢鼎。我国是最早应用铸铁的国家之一,自周朝末年开始就有了铸铁,铁制农具发展很快,秦、汉以后,我国农田耕作使用了铁制农具,如耕地的犁、锄、镰、锹等,表明我过当时已具备有相当先进的铸造生产水平,到宋朝我国已使用铸铁炮和铸造地雷。 从商朝起,我国就已创造了灿烂的青铜文化,所谓“钟鸣鼎食”,成了当时贵族权势和地位的标志。 我国最大的钟是明朝永乐大钟,现存于北京大钟寺内,铸于明朝永乐年间(公元1418-1422年),全高6.75m,钟口外径3.3m,钟唇厚0.185m,重46.5t。据考证钟体铸型为泥范,芯分七段。先铸成钟钮,然后再使钟钮与钟体铸接成一体。钟体的内外铸满经文,约227000余字。大钟至今完好,声音优雅悦耳,声闻数十里,是世界上罕见的古钟之一。我国古代的钟、鼎等文物,有不少是用熔模远铸造的,其工艺复杂。铸工精湛、铸件精美,不难看出我国古代熔模铸造工艺已达到相当高的水平。 1953年在河北省兴隆县古燕国铸冶作坊遗址的挖掘中,发现距今2200-2350

精品消失模铸造技术简介及工艺流程

消失模铸造工艺简述 消失模铸造是把涂有耐火材料涂层的泡沫塑料模样放入砂箱,模样四周用干砂充填,采用微震加负压紧实,在没有芯子的情况下浇注液态金属,在浇铸和凝固过程中继续保持一定的负压,使泡沫塑料气化继而被金属取代形成铸件的一种新型铸造工艺方法。 一.消失模铸造的工艺流程如下: 1)预发泡 模型生产是消失模铸造工艺的第一道工序,复杂铸件如汽缸盖,需要数块泡沫模型分别制作,然后再胶合成一个整体模型。每个分块模型都需要一套模具进行生产,另外在胶合操作中还可能需要一套胎具,用于保持各分块的准确定位,模型的成型工艺分为两步,第一步是将聚苯乙烯珠粒(EPS)预发到适当密度,一般通过蒸汽快速加热来进行,此阶段称为预发泡。 2)模型成型 经过预发泡的珠粒要先进行稳定化处理,然后再送到成型机的料斗中,通过加料孔进行加料,模具型腔充满预发的珠粒后,开始通入蒸汽,使珠粒软化、膨胀,挤满所有空隙并且粘合成一体,这样就完成了泡沫模型的制造过程,此阶段称为蒸压成型。 成型后,在模具的水冷腔内通过大流量水流对模型进行冷却,然后打开模具取出模型,此时模型温度较高而强度较低,所以在脱模和储存期间必须谨慎操作,防止变形及损坏。 3)模型簇组合 模型在使用之前,必须存放适当时间使其熟化稳定,典型的模型存放周期多达30天,而对于用设计独特的模具所成型的模型仅需存放2个小时,模型熟化稳定后,可对分块模型进行胶粘结合。大批量生产的铸件其分块模型胶合必须使用热熔胶在自动胶合机上进行,才能保证粘合精度。中小批量生产的铸件可采用冷粘胶手工粘合,胶合面接缝处应密封牢固,以减少产生铸造缺陷的可能性 4)模型簇浸涂、干燥 为了每箱浇注可生产更多的铸件,有时将许多模型胶接成簇,把模型簇浸入耐火涂料中,然后在大约30~60C(86-140F)的空气循环烘炉中干燥2~3个小时,干燥之后,将模型簇放入砂箱,填入干砂振动紧实,必须使所有模型簇内部孔腔和外围的干砂都得到紧实和支撑。 5)浇注 模型簇在砂箱内通过干砂振动充填坚实后,抽真空形成负压加强紧实度,铸型就可浇注,熔融金属浇入铸型后,模型气化被金属所取代形成铸件。在消失模铸造工艺中,浇注速度比传统空型铸造更为关键。如果浇注过程中断,砂型就可能塌陷造成废品。因此为减少每次浇注的差别,最好使用自动浇注机。 6)落砂清理

消失模铸造

消失模铸造 消失模铸造(Lost Foam Foundry)是一种几乎没有加工余量,且能精确成型的铸造工艺。1999年,国家科技部把消失模铸造技术列为国家重点推广的高新技术。此工艺技术容易实现清洁、批量生产,为铸件复杂结构设计提供了充分的自由度。金属液的流动前沿是热解的消失模产物(气体和液体),它会与金属液发生反应并影响到金属液质量,如果金属液充型过程中热解产物不能顺利排除,就容易引起气孔、皱皮、增碳等缺陷。这就要求工艺师掌握消失模铸造成形原理,正确设计浇注系统,制定合理的工艺方案;虽然综合铸造成本较低,但最好有一定的生产批量,以获得更佳的经济效益。 干砂实型负压铸造又称消失模铸造,还称之为EPC,是目前国际上最先进的铸造工艺之一,被国内外誉为铸造史上的一次“革命”,并称之为二十一世纪“铸造新星”或“绿色工程”,铸造厂改造或者新建中小型铸造厂均可。该工艺是将泡塑模型粘结组合成模型簇,涂、刷特制耐火涂层并烘干后,埋在特制砂箱中振动造型,在一定条件下浇注金属液,使模型气化消失,金属液占据模型位置,凝固冷却后形成所需,并且铸件无飞边毛刺的方法。 综上所述,消失模铸造符合当今铸造技术发展的总趋势,有着广阔的前景,与传统铸造技术相比,消失模铸造技术具有与无伦比的优势,被国内外铸造界誉为“二十一世纪的铸造技术”、“铸造工业的绿色革命”。 山东金阳机械制造有限公司隶属山东金阳实业集团,西临济南国际机场(35公里);东靠青岛国际港口(300公里);坐落在济青高速公路第五出口、山东省唯一国家级卫生县城―――邹平县。公司集科、工、贸一体,最早开发研制并应用消失模铸造工艺设备的国内最大的专业公司之一,多年来已成功地为多家企业提供了自主开发的JY系

消失模铸造详情

消失模铸造详情 消失模铸造(又称实型铸造)是将与铸件尺寸形状相似的石蜡或泡沫模型粘结组合成模型簇,刷涂耐火涂料并烘干后,埋在干石英砂中振动造型,在负压下浇注,使模型气化,液体金属占据模型位置,凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。 1958年,美国的H.F.shroyer发明了用可发性泡沫塑料模样制造金属铸件的专利技术并取得了专利(专利号USP2830343)。最初所用的模样是采用聚苯乙烯(EPS)板材加工制成的.采用粘土砂造型,用来生产艺术品铸件。采用这种方法,造型后泡沫塑料模样不必起出,而是在浇入液态金属后聚苯乙烯在高温下分子裂解而让出空间充满金属液,凝固后形成铸件。1961年德国的Grunzweig和Harrtmann公司购买了这一专利技术加以开发,并在1962年在工业上得到应用。采用无粘结剂干砂生产铸件的技术由德国的H.Nellen和美国的T.R.Smith于1964年申请了专利。由于无粘结剂的干砂在浇注过程中经常发生坍塌的现象,所以1967年德国的A.Wittemoser采用了可以被磁化的铁丸来代替硅砂作为造型材料,用磁力场作为"粘结剂"。这就是所谓"磁型铸造"。1971年,日本的Nagano发明了V法(真空铸造法),受此启发,今天的消失模铸造在很多地方也采用抽真空的办法来固定型砂。在1980年以前使用无粘结剂的干砂工艺必须得到美国"实型铸造工艺公司"(Full Mold Process,Inc)"的批准。在此以后,该专

利就无效了。因此,近20年来消失模铸造技术在全世界范围内得到了迅速的发展。 消失模铸造工艺的特点 消失模工艺的砂... 1.铸件精度高:消失模铸造是一种近无余量、精确成型的新工艺,该工艺无需取模、无分型面、无砂芯,因而铸件没有飞边、毛刺和拔模斜度,并减少了由于型芯组合而造成的尺寸误差。铸件表面粗糙度可达Ra3.2至1 2.5μm;铸件尺寸精度可达CT7至9;加工余量最多为1.5至2mm,可大大减少机械加工的费用,和传统砂型铸造方法相比,可以减少40%至50%的机械加工间。 2.设计灵活:为铸件结构设计提供了充分的自由度。可以通过泡沫塑料模片组合铸造出高度复杂的铸件。 3.无传统铸造中的砂芯因此不会出现传统砂型铸造中因砂芯尺寸不准或下芯位置不准确造成铸件壁厚不均。 4.清洁生产型砂中无化学粘结剂,低温下泡沫塑料对环境无害,旧砂回收率95%以上。 5.降低投资和生产成本减轻铸件毛坯的重量,机械加工余量小。 消失模铸造工艺与其他铸造工艺一样,有它的缺点和局限性,并非所有的铸件都适合采用消失模工艺来生产,要进行具体分析。主要根据以下一些因素来考虑是否采用这种工艺。1.铸件的批量

毕业设计的选题原则与指导教师的职责

毕业设计的选题原则与指导教师的职 责 1

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毕业设计(论文)指导书 一、毕业设计的选题原则 毕业设计可结合生产实际的需要及学生单位实际应用的需要进行选题,毕业设计主要内容应结合实际生产中具体工艺制订与实施和生产中实际问题的解决;以及新技术、新工艺的应用,毕业设计应理论联系实际,具有综合性、技术性、实用性。 选题的基本原则是: 1.必须符合材料类专业综合训练的要求. 2.在满足综合训练要求的前提下,尽可能选择与本地区,本单位实际需要相结合的课题. 3.选题要有利于深化所学的专业知识和拓展所学的知识面. 4.课题任务要有一定的工作量,以保证每个学生能有明确的分工和具体的设计任务. 5.课题的设计难度要适中,使中等程度的学生经过努力能够在规定的时间内完成设计任务. 需要说明的是:这里提供的选题只是参考性的和指导性的,能够根据学生的实际情况,适当调整后选用.如果学生觉得这些选题和自己的研究兴趣,工作实际有较大距离,也能够自行拟订选题,经指导教师审定后再投入撰写. 3

二、毕业设计(论文)的时间及要求 1.设计时间及程序 (1)毕业设计(论文)的时间安排为最后一学期。 (2)毕业设计(论文)的题目原则上由指导教师提出,也可学生提出,经填报<毕业设计(论文)选题表>,教研室组织评审确认。 2. 毕业设计(论文)要求 (1)符合本专业的培养目标及教学基本要求,具有综合性、开拓性,使学生在分析解决问题能力、创新能力等方面得到充分锻炼; (2)与生产实际和科技发展需要相结合,提倡真题真做。 (3)同一题目的学生,毕业设计(论文)应有所侧重,有独立毕业设计(论文)内容,其比例应不低于60%; (4)应具有一定的深度、难度及先进性,任务具体、份量适当、进度明确、经学生努力能够完成; 三、毕业设计参考选题 1焊接技术及自动化专业 (1)低碳钢管道的焊接工艺 4

长孔、窄槽类铸件熔模铸造工艺方法

熔模铸造型壳是“上涂料——撒砂——干燥”这一过程的重复。但对于具有长孔、窄槽这样结构的铸件而言,由于长孔、窄槽部不易上涂料、撒砂,当通孔的孔深和孔径之比H/d> 5【1】,窄槽的槽深或长与宽之比大于一定比例时很难铸出,往往采用机械加工的方法实现。对于直径略大的长孔,虽然型壳可以做出,但已被浆料、型砂填满,增加了缩孔、缩松缺陷发生的几率。本文即讨论该类铸件熔模铸造的几种方法。 1. 浸浆法 1.1浸浆法:在制壳二层或三层后,将型壳浸入到浆料中,使浆料充满长孔或窄槽中型壳余下的空间,待其中的浆料干透后,再进行下一层型壳的制作。目的是增加孔型壳的强度,防止出现跑火现象。 1.2实例:接头A 接头A结构见图1。其上有一个Φ4×25细长孔,呈135°相交,孔壁厚1mm,头部0. 7mm,件小而轻,质量为9.5g。资料【1】介绍:当孔径Φ3~Φ5时,最大可铸出孔深为5~ 10mm,即孔深与孔径之比为1.4~3.3,而该件孔深与孔径之比为6.25,可见Φ4孔制壳是该件的难点。

图1 该件一、二层型壳均采用锆英材料,一层型壳厚约0.5mm,二层型壳厚约0.75mm。制壳两层后,Φ4孔口只有约Φ1.5mm。三层正常制壳时,撒30~60目莫来砂,粒径为0.2 ~0.6mm。且长孔呈135°相交,孔正常上涂料撒砂已无法实现。但两层锆英材料型壳强度较小,无法抵抗1600℃以上高温钢水冲刷,会产生跑火现象形成废品。在制壳二层后采用了“浸浆法”,增加了型壳的强度,满足批量生产要求。 1.3工艺要点 1.3.1 浸浆浆料:硅溶胶+莫来粉(200目),粘度20±2S。粘度大,浸浆时流动不好,不易充满;粘度小,浸浆时看起来已满,但干透后由于水分蒸发会留下较多的空洞,影响强度。 1.3.2 浸浆前吹净长孔的浮砂。 1.3.3 浸浆后型壳一定要干透,以保证强度。接头A三层浸浆后干燥时间为24小时,干燥条件:温度24±2℃,湿度40~60%,吹风。 2. 长孔插木条法

消失模铸造工艺

消失模近净成形铸造工艺技术及应用 李润生 (中天创展球铁有限公司佛山顺德528313) 一消失模铸造概述 在我国已有几千年历史的传统铸造,主要用来生产机械零件的毛坯件,尽管发展到现在,也出现了许多新的方法,但是目前生产上应用最普遍的仍然是发展较早的砂型铸造。 手工砂型铸造通常又被称之为翻砂。它必须借助于铸模(用木材或金属制成),才能将型砂制成的需形状的铸型,但是这类用木材或金属制成的模样,必须在浇注前从铸型中取出,否则就无法浇注。因此,这种工艺显得特别复杂,工序多、劳动强度大、生产周期长、成本高,而且铸件精度不够理想,表面较粗糙,加工余量大,甚至对于某些复杂的零件还无法实现活块整体铸造,这就成了砂型铸造的致命弱点。 为了改善砂型铸造的状况,人们作了不少努力,近代高速粘土湿砂射压造型和静压造型的应用,呋喃树脂自硬砂,有机酯硬化和微波加热水玻璃砂的应用,达到砂型铸造的先进水平。但是对于那些单件小批量、形状较为复杂的大中型铸件、大批量生产的复杂铸件如何来实现“高效、优质、清洁、低成本、高精度、”的生产要求,成了铸造工作者急待解决的重大课题。在消失模铸造法出现之后,这个问题得到了解决。消失模铸造是一种近无余量、精确成型的铸造方法,被铸造界的权威人士称为“21世纪的铸造工艺革命”和“最值得推广的绿色铸造工程”。 消失模铸造与传统的粘土砂铸造的主要工艺流程比较如下图:

消失模实型铸造法、干砂负压铸造法分别代表了消失模铸造发展的两个阶段,也是当前世界各地广泛使用的、已相互独立的两种铸造方法。 实型铸造法(FM法):就是用泡沫聚苯乙烯模代替铸模进行造型,其方法主要是用化学自硬砂造型,模样不取出呈实体铸型,浇入金属液,模样气化,而得到理想铸件的一种铸造方法。该法的工艺过程是将泡沫塑料制成的模样,置入砂箱内填入造型材料后夯实,模样不取出构成一个没有型腔的实体铸型,当金属液浇入铸型时,泡沫塑料模在高温金属液的作用下迅速气化、燃烧而消失,金属液取代了原来泡沫塑料模样所占据的位置,冷却凝固成与模样形状相同的实型铸件。目前用化学自硬砂作为填充材料的实型法适用于生产单件中大型铸件。以下是呋喃树脂砂FM法主要工艺流程: 干砂负压铸造法(EPC法):干砂负压铸造法是将真空密封造型法与实型铸造进行工艺嫁接而形成的一种新的铸造方法,因而它保留了真空密封造型法和实型铸造的主要优点,克服了它们各自的缺点和局限性。这不仅是实型铸造技术的新突破,更是实型铸造法的新发展。在干砂填充成型法基础上,采用负压浇注,不仅利用砂箱内外压差使干砂紧实,还保证了泡塑模在真空下气化,这样所产生的气体量大大减少,产生的气体也能及时和有效地排放。由于金属液被浇注进入真空状态下的型腔,因此铸件表面精度很高,同时简化了造型操作,无须混砂工序,铸件容易落砂清理,极少粉尘污染,减少了气孔以及根除了由粘结剂等添加物引起的铸造缺陷。该方法已成为消失模铸造的最重要方法。EPC法工艺流程如下:

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