铸造生产的节能技术与节能措施

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1、铸造生产的节能技术与节能措施铸造行业是机械工业的耗能大户，能耗高、能源利用率低、污染严重、经济效益差等制约了铸造行业的发展。合理利用能源，大力抓好节约能源是铸造行业的一项重要任务。节能技术与节能措施包含以下几个方面。一、旧砂回收与再利用在欧美工业发达国家，一直把旧砂再利用作为一重大研究课题，取得了较好的研究成果，并已经付诸于工业生产。在浇铸有色金属件、铸铁件以及铸钢件时。根据旧砂的烧结温度，用机械法再生旧砂。其再生率大致分别为90％、80％及70％。旧砂回用与湿法再生结合是最经济最理想的选择，两级湿法再生去除率（Na2O）达85％～95％，单级也可达70％～90

2、％的旧砂回收再利用，质量接近新砂。英国理查德(Richard)公司采用热法再生，可以提高再生率10％～20％左右。而且，热法旧砂再生成套设备的成本回收期较短，一般运转两年就可收回成本。回收得到的无法用机械法再生处理的锆砂采用热法处理后，再生砂的质量优于新砂。在美国，铸造行业用砂年消耗量在500万吨左右，BastianKC和AllemanJE研究发现，铸造用后的旧砂用于高速公路路基材料。完全可以满足高速路建设所用材料的性能要求。其性能同样优于同品种的新砂。二、粘结剂的循环再利用环保型砂芯无机粘结剂和砂处理及再生技术得到越来越多的关注。Laempe公司的Beach-

3、BoX无机粘结剂是含有多种矿物质的流体，芯砂用95％砂及5％粘结剂，如铸件用干法除芯，粘结剂残留在砂中，为激活粘结剂，只要加人2.5％的水可重复使用多次而不用再加新的粘结剂，这就意味着在生产中每批最大粘结剂加人量仅为1.6％通过除水而导致粘结剂组分的化学反应而硬化，可使用时间无限制，但相对湿度不应超过70％，混制好的砂密封好可长期储存。FoundryAutomation和MEG的粘结剂为粉状，用于铝合金制芯、储存和浇注过程中均不发气，且均无树脂类粘结剂可能引起的环境问题。湿法清砂的水可回用85％，回收的材料可100％再使用。三、铸模和模料的再生自20世纪90年代

4、以来，美、欧各国将精铸生产厂家废弃的模料或回收模料，经特殊的净化处理，再按用户不同需求调整成分，形成“回收-再生模料”，这种技术的关键在于采用先进的多级过滤或者离心分离法，加速操作过程并获得更纯净的模料。MittererC在对铝铸造模的研究中发现。在钢制铸模表面涂一层硬质薄膜，可以有效地抑制腐蚀，利用氮和碳化物的保护作用提高对热裂、腐蚀等破坏行为的抵抗力，以薄膜取代厚的氧基涂层材料，从而有效延长铸模使用周期。其核心技术是PACVD技术，即等离子化学蒸汽沉积。四、以熔炼为中心的节能技术铸件熔炼部分的能耗约占铸件生产总能耗的50％，由于熔炼原因而造成的铸件废品约占总

5、废品的50％。因此，采用先进适用的熔炼设备和熔炼工艺是节能的主要措施。以铸铁熔炼的节能技术为例说明之。(1)推广采用热风、水冷、连续作业，长炉龄冲天炉向大型化、长时间连续作业方向发展是必然趋势。国外的铸造企业把其作为一项重要节能措施加以应用。近些年来，国内也在这些方面作了大量的工作，已有部分企业采用，取得了明显的节能效果。例如，采用大排距双层送风冲天炉技术，可节约焦炭20％~30％，降低废品率5％，Si、Mn烧损分别降低5％、10％；水冷无炉衬和薄炉衬冲天炉，连续作业时间长，可节能30％以上；热风冲天炉既节能又环保。(2)推广冲天炉-中频电炉双联熔炼工艺。冲天炉

6、-电炉双联熔炼是利用冲天炉预热、熔化效率高和感应电炉过热效率高的优点，来提高铁液的质量，达到降低能耗的目的。近些年来，随着焦炭、生铁等原材料价格的大幅上扬和铸件品质要求越来越高，单独使用电炉熔炼日益增多，利用夜间低谷电生产，也取得了较好的经济效益和节能效果。(3)推广应用铸造焦冲天炉熔炼。采用铸造焦燃料是提高铁液温度和质量的有效途径。国外大多数冲天炉熔炼采用铸造焦。由于铸造焦价格高或是由于习惯等原因至今国内大多数企业仍使用冶金焦．甚至有的企业使用土焦，这不仅影响铸件质量，而且焦耗量大。如应用铸造焦，废品率可下降2％。因此，发展铸造焦生产，推广应用铸造焦是提高铸件

7、质量，降低能源消耗的措施之一。(4)除湿送风冲天炉使用冶金焦时，铁液温度很难稳定达到1500℃。如采用3％的富氧送风就能保证，并且每吨铁液可净降低能耗l0kg左右标煤。冲天炉除湿送风通常在南方潮湿地区使用，它可以提高铁液温度，减少硅、锰等元素的烧损。提高铁液质量和熔化率，降低焦耗13％~17％。(5)冲天炉采用计算机控制技术。冲天炉采用计算机控制包含计算机配料、炉料自动称量定量和熔化过程的自动化控制。使冲天炉处在优化状态下工作，可获得高质量的铁液和合适的铁液温度。与手工控制相比，可节约焦炭l0％～l5％。(6)推广使用冲天炉专用高压离心节能风机。目前国内仍有不少

8、冲天炉使用罗茨或叶氏容积