我国传统的水玻璃粘结剂-熔模铸造工艺的发展前景展望

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1、我国传统的水玻璃粘结剂-熔模铸造工艺的发展前景展望2011-10-1114:02:27作者：佚名来源：精密铸造分会浏览次数：136熔模铸造工艺的发展前景展望浙江省铸造协会 精密铸造专委会（浙江大学材料系）杭州熔模精铸研究所  包彦堃一、前言我国的铸造业发展速度较快，据统计，我国在2009年的铸件总产量达3350万吨（主要指砂型铸件），铸件产量已连续10年居世界铸件产量首位，故我国是铸造大国，但还不是铸造强国，因从铸件的总产值看仍较低。我国的熔模精密铸造业的情况亦基本相似，若将同期的水玻璃工艺生产的铸件加上硅溶胶工艺生产的铸件（不包括

2、航空、军工铸件），大约年产量为160万吨以上，居世界首位，但产值却较低，仅约占欧、美总产值的1/3左右。我国的铸造行业属高能耗高三废排放行业之一，与国外发达国家相比，生产每吨铸件的能源消耗较多，据有关资料报导，我国每生产一吨铸件三废排放量约是发达国家的六倍。我国“十一五”期间的降耗指标为：单位GDP能耗降低20%，主要污染物排放减少10%。2006年我国GDP总量只占世界GDP总量的5.5%，但当年（2006年）我国能源消耗却占全世界的15%、我国钢材消耗占30%、水泥消耗占54%，从以上数值可看到我国的资源消耗确是非常高，而且比较

3、严重，表明我国的经济增长方式十分粗放。表1 国内外铸造生产能耗（2008年浙江省铸造年会资料统计）国家单位产量综合能耗（公斤标煤/吨铸件）能源利用率%铸铁铸钢（精密铸造水玻璃工艺）铸钢中国500～700820～110015～25美国364701  英国536   日本334   德国356  25～30法国368430～860  从表1中可见，我国的水玻璃工艺精密铸造生产的铸钢件，若按每吨铸钢件的能源消耗计，一般测算可能要大于1100kg标煤，若采用硅溶胶工艺，由于硅溶胶涂料制壳车间及蜡模室都需恒温，硅溶胶沾浆机要24小时不停机转动

4、，硅溶胶型壳焙烧温度也较高（要达1000～1100℃），若仍按吨铸件计算能耗，就显得不合理，若采用万元GDP的产值能耗来表示，就比较合理了，表2所示为2010年的熔模精密铸造铸钢件，按GDP万元产值计的能耗数值（浙江省统计）。表2 精密铸造铸钢件能耗（2010年浙江省统计）万元产值综合能耗（公斤标煤/万元产值）水玻璃工艺 钢钢件硅溶胶工艺 钢钢件（石腊-硬脂酸模料）全硅溶胶工艺 钢钢件730600～650（待补）x二、水玻璃粘结剂熔模精密铸造工艺的发展概况浙江省的熔模精密铸造企业2010年统计约有400多家（二年前约500多家），其

5、中90%以上的精铸企业是采用aa工艺（采用硅溶胶粘结剂工艺的企业约占10%），在应用水玻璃工艺的精铸企业中，年产量达万吨以上的约有5～6家，浙江全省精密铸造的铸钢件根据2006年统计全年总产量约达70万吨以上。以水玻璃为粘结剂的精密铸造工艺所生产的铸件，虽然其表面质量要低于硅溶胶工艺生产的产品，但由于水玻璃精铸工艺设备投资少，而且其生产周期比硅溶胶工艺要短得多，而所用原材料易得、且价格低廉，故水玻璃工艺生产成本较低，其所生产铸件的表面质量虽低于硅溶胶工艺，但仍略高于树脂砂工艺生产的铸钢件，因而广泛应用于我国的各种民用制造业的工业生产

6、中，具有一定的国内市场。在这些应用水玻璃粘结剂工艺的精密铸造企业，其中工艺技术、生产管理和铸件质量较好、且生产也较稳定的企业约占30%～40%，在其余这些企业中，尚存在一定数量的生产规模相对较小的厂点，其年产量一般小于1000～2000吨，这些小企业通常其生产管理水平和技术力量均较为薄弱，生产设备也较为简陋，生产工艺及操作不规范，有些企业甚至连最基本的生产现场的检测设备都没有，生产全凭经验，故产品质量很不稳定，铸件的质量档次低；此外大部分水玻璃精铸企业目前仍较多普遍采用煤炉焙烧型壳，制壳工艺仍应用氯化铵硬化剂等……因而这些小型的精铸

7、企业，在生产中不仅铸件质量难以保证，且生产铸件的单位能源消耗大，资源材料的循环再生综合利用率低，而且生产中的三废排放量较大，尤其是煤炉焙烧时，排出的二氧化硫及二氧化碳对环境的污染较为严重，硬化剂氯化铵由于硬化反应时会有大量氨气（NH3↑）逸出对生产环境也造成了污染，铸件清砂及打磨时的灰尘（与噪声）对生产环境的污染也较大，急需进行整顿改造，淘汰落后产能设备，或进行兼并重组，以使企业的生产具有一定规模，并具有一定的资金实力和条件，使企业有能力进行产业结构调整和优化升级，并强化生态环境保护，减少三废污染。 三、提高熔模铸造水玻璃型壳及铸件

8、质量的措施我国现已进入“十二五”规划新的发展阶段，我国的熔模铸造业中以水玻璃为粘结剂的精铸工艺，也应跟上时代前进的步伐，对现有的工艺技术进行整顿、提高，并应努力学习、提高自身的技术素质，力求使其所生产的铸件质量，在现有的基础上能上一个