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V法铸造对于耐磨铸件传统生产方式的影响

耐磨铸件是采矿、冶金、建材、电力、石化、机械,交通等重要工业领域的消耗品,在工业生产中占有  弊;重要地位。据不完全统计,国内年消耗量超过200万t,目前已有近千家耐磨铸件生产企业,年生产能力达到500万吨以上,铸造工艺多种多样。
1.耐磨铸件工艺现状
目前,耐磨铸件普遍采用水玻璃砂,碱酚醛树脂砂铸造工艺,也有部分采用消失模铸造工艺。这些工艺灵  度低活稳定,工艺成熟度较相对较高,能够实现稳定批量化生产,是耐磨铸件生产的传统工艺。但尤其是水玻璃砂、树脂砂工艺同时存在着劳动强度大,人均生产效率低的弊端,在环保问题日益严峻、劳动力成本越来越高的今天,传统工艺面临着较大的压力。
结合产业升级的趋势,国内部分企业探索V法铸造工艺生产耐磨铸件,天游类型以轧臼壁、破碎壁、齿板、锤头等中大型铸件为主,所生产的铸件具有表面质量好,尺寸精度高的优势,同时造型落砂等工序劳动强度低,具有相对比较好的环保优势。
2.V法工艺生产耐磨铸件的发展
V法铸造1973年起源于日本,80年代引入中国后得到了广泛关注,并逐步应用于很多天游的生产。同时,该工艺传人北美及欧洲地区,取得了长足发展,应用范围不断扩展,在叉车配重、工程机械桥壳、浴盆等领域获得了非常成熟的应用。在耐磨铸件领域,V法铸造工艺在瑞典山特维克、美国耐磨狼、美伊电钢等知名耐磨铸件生产企业的使用中获得了极大成功,并逐步成为这些企业的主流工艺。在国内,从上世纪80年代开始有初步探索该工艺生产耐磨铸件的试验,但是没有成熟应用(除铁路道岔外)。近些年,在耐磨铸件生产领域,v法铸造在耐磨铸件的生产应用方面主要以传统矿山耐磨铸件为主,包括高锰钢圆锥、齿板、锤头、板锤,大型衬板等。甚至有些企业成功将立磨所用高铬辊套铸件采用V法铸造工艺生产,取得了不错的效果。
2.1国内典型耐磨铸件生产企业
1984年,山海关桥梁厂引进日本新东公司V法生产线生产高锰钢铁路道岔,开启了我国规模化V法生产的先例,也成为使用V法工艺生产高锰钢的案例。但是,在之后很长一段时间里,V法工艺并没有在耐磨铸件上得到进一步的应用。自2008年以来,许多公司相继采用V法工艺开始耐磨铸件的生产,天游主要有矿山机械用履带板,颚式破碎机鄂板,锤式破碎机锤头,球磨机简体衬板,圆锥式破碎机轧臼壁和破碎壁,大型斗齿,立式磨机用耐磨辊套等。
2.2国外典型耐磨铸件生产企业
世界知名矿山机械制造商瑞典山特维克集团,目前批量采用V法铸造工艺生产耐磨铸件。该企业予1980年首次引进V法铸造设备,通过这套设备探索V法铸造工艺过程及控制要领,提高了天游质量和生产效率。1998年,通过引进第二套设备,该公司将70%的天游转化到V法铸造工艺。到2000年,该公司引进了第三套V法设备,基本彻底实现了新旧工艺的交替。通过长期实践摸索,该公司认为V法铸造工艺优势如下:与粘土砂工艺相比,V法铸造工艺能够将铸件的成本降低20%-25%,也在实质上减少了铸件清理的劳动支出,大大降低浇注系统的金属消耗量,是生产高质量钢铸件花费低的生产工艺;与自硬砂工艺相比,成本降低数倍;金属液流动性提高30%,可以实现更低的浇注温度及铸造薄壁铸件;铸件表面质量出色;环境友好,加工余量大大降低,尺寸更为精确,棱角清晰;可实现少无拔模斜度生产,模具磨损量极小。
美国耐磨狼公司,作为北美地区矿山耐磨行业耐磨铸件的主要供应商,采用V法铸造生产线生产耐磨铸件,获得了优异的天游质量,并将V法铸造工艺发展成为了耐磨件铸造的主流工艺。该公司从1979年开始接触V法铸造工艺,共有三条V法铸造生产线,天游重量在225kg-4500kg之间,单条生产线生产效率最高达15箱/小时。该公司同时拥有自硬砂铸造工艺,针对不同要求天游进行不同工艺的搭配生产,其中V法铸造生产了超过75%的铸件。该公司认为V法铸造主要有如下优势:铸件的一致性好,客户对铸件尤其是大型铸件一致性的要求更高;环境友好,生产过程无化学添加剂,作业环境优化,-无需混砂;更好的铸件质量,铸件尺寸精度出色,铸件表面质量更好;无拔模斜度。
美国美伊电钢公司,作为耐磨铸件生产厂,长期以来采用V法铸造工艺生产各类耐磨铸件,尤其是球磨机衬板,取得了较好的效果。同时该公司的V法铸造生产线针对耐磨铸件的生产工艺做了很多有益的改进,在保障工艺要求顺利实施的基础上,既保障了.产量,又实现了砂箱的合理流转。该生产线设计合理,生产效率高,在生产线设计及工艺配合度上十分值得国内相关企业借鉴。近年来,该公司通过熔炼流程的改进电炉的增配,实现了最高160吨日产量的生产能力。此之外,哈萨克斯坦Vostokrnashzavod公司和nkmash公司、加拿大Unicast股份有限公司、乌兰克里沃罗格矿山设备厂等公司均采用V法铸造工》:耐磨铸件,取得了较好的效果。


2.3采用V法铸造的原因
根据国内外经验来看,V法铸造在耐磨铸件上所具有的天游质量高,环境友好的优势是人们选择此工艺的重要原因之一。成本和环保方面的优势众所周知,而质量优势除了V法工艺本身具有的高表面质量、高尺寸精度外,因为流动性的提升使得低温浇注成为可能,可能会在细化晶粒提高耐磨性方面有一定的探索价值。
我国铸造企业数量多,整体铸件质量较低,铸造企业所面临的环保压力、人力成本压力越来越大,从提升天游质量控制环境污染的角度,V法铸造工艺有望在今后引起更好的关注和更广泛的应用。