铸铁工艺及现状

在发展装备制造业中的广东铸铁工业

广东省佛山市顺德区中天创展球铁有限公司李润生陈永成

在20世纪80年代初，铸铁材料发展进入了顶峰期，1981年创下了6320万吨年产量的显赫记录。随后，世界的铸铁产量便出现急剧递减，但是自九十年代以来又开始上升,据统计，2006年全球36个国家、地区的铸铁件总产量达到6537.5万吨。所以，铸铁仍是当今金属材料中应用最为广泛的基础材料，在铸造合金材料中占有重要地位。当前，世界经济全球化进程的加速为广东省铸造业的发展提供了机遇，国际和国内市场对我省铸件的需求呈持续增长的趋势。与此同时，铸铁作为一种传统的金属材料，在其质量、性能和价格等方面正面临着严酷的挑战。因此,抓紧我省铸铁铸造业的技术改造,努力提高铸件质量档次，生产高性能的大型机械装备用铸件以及提高治理环境污染的水平，实现铸铁材料的高附加值化是应付未来更加激烈的市场竞争，满足客户多样化需求的主要对策。

2006 年国务院“关于加快振兴装备制造业的若干意见”中，提出了16项近期需要重点突破的重大技术装备和产品，这16项都与铸造密切相关。由于铸造业在国民经济中的重要性，工业发达国家都非常重视铸件的生产，如美国、日本、德国等发达国家的铸造工业都十分先进。2O世纪末到21世纪初，随着国民经济的高速发展，我国铸造业也迅猛发展，各类铸件的产量都持续增长，铸件总产量到2006年底已连续7年居世界首位,2008年中国铸件的市场占有率仍旧是世界第一，其产量会增加到2660万吨，占全球总产量的29.5%。西欧保持第二位，但是它的市场占有率预计会降低到18.5%。美国的铸件产量为1330万吨，占14.8%。其中，作为装备制造业基础的优质铸铁件在未来几年中将以很快的速度增长。

一. 广东省铸铁工业的形势

从历史上看,广东省的铸铁业源远流长,兴旺一时。古时被誉为“四大名镇”的佛山就以铸铁业而闻名,直至八十年代后期铸造仍然是佛山四大传统支柱产业之一。计划经济时代，很多大、中型国企机械厂都拥有铸造车间配套本厂产品，以及各地、市均有一些较具规模的国营铸造厂服务于本地区和周边地区。当时,由于有政府的财政支持,铸铁工业在采用新材料、新工艺、新技术以及生产

机械化自动化方面取得很大进步，铸造水平处于全国中等水平。

改革开放以来,随着市场经济的深入发展,工厂实行股份制改造和私有化，原有的工厂附属铸造车间和国营铸造厂，由于环境污染、生产成本高、设备落后等原因大部分巳关闭或转出。取而代之的是一批新崛起的民营企业及遍布郊区和边远地区的小型铸造厂,这些铸造厂厂房、设备简陋、效益低。缺少了政府的资金扶持与科技导向,除了为数不多的采用较先进的铸造技术、产品质量较好而成为笼头企业的厂家外，大部份还是沿用旧的铸造工艺去生产铸件的小型铸造厂。

广东省毗邻港澳，不仅拥有传统的根植于机械工业的铸铁厂，同时小产品铸造业也很发达，被称为"小产品大市场"，全省约有500家大大小小的厂家生产水暖器材、炉具、浴具、零配件等小铸铁件。最为突出的是以台资、港资为主的五金铸造厂遍地开花，保守估计厂点可达几百家，铸件产量估计可达该省总量的三分之一以上，已经成为广东铸造业具有发展前景的生力军，成为推动广东进入全国铸造大省、铸造强省行列的重要力量。

更为重要的是，近年来省政府提出了到2010年把广东省打造成为装备制造业大省，到2020年进一步成为装备制造业强省的目标。使整个行业碰到了前所未有的大好发展机遇，铸件产量一直呈现快速增长的势头，机床工业、能源工业、冶金工业、石化工业,汽车工业、海洋工程及核能工业在我省的发展，对工程机械、塑料机械、液压机械、轻工机械、汽车模具、数控精密机床，加工中心工作母机、泵阀、风力发电设备、柴油机、车辆、铝合金轮毂等铸件的大量需求，加上越来越多的港澳台和国外采购商到广东采购铸件，并且加入WTO后我省进入到世界铸件市场，有力地推动了铸铁铸造企业上规模、上水平，以适应新一轮的形

势变化。

图1. 大型柴油机机座图2. 4000T注塑机框座

目前，广东省以装备制造业、汽车为支柱产业，是国内生产注塑机铸件、工程机械铸件的大省，压铸机产能全国第一，注塑机制造规模全国第二，是新兴的核电装备、风力发电装备的制造基地，拟建全国第二大规模的船舶制造基地。因此，广东省对优质铸件的需求量将急剧增加。为此，各铸铁企业应把下述四项目标作为自己的主要任务:

1.提高铸件质量和可靠性,生产优质近终成形和近净成形铸件;

2.加强环保,实现可持续性发展;

3.降低生产成本;

4.缩短交货期。

不言而喻,其中第一项是最重要的,如果不能生产出优质铸件,其它目标就无从谈起。为此必须对原有旧的铸铁厂进行改造，对新建的铸铁厂确定选用什么样的工艺技术和装备，而采用先进的铸造工艺技术是决策的关键。

二. 采用先进铸造工艺技术

铸造工艺技术首先要考虑造型工艺和铸铁熔炼技术两方面，根据产品类型、尺寸大小、单件重量、生产批量等去选择相适应的铸造工艺技术，这不仅关系到获得质量好，精度高的铸件，而且从某种意义上来说选择的正确与否关系到企业今后的发展及成败。

1.湿砂高效自动化造型。由于粘土砂湿型铸造具有造型材料成本低及造型生产率高等优点,在工业化国家中目前铸件总产量的65%～70%是用粘土砂湿型工艺所生产，例如Disa公司新产品GFD DISA230垂直分型无箱射压造型机,其生产能力达到500型/小时(无砂芯时)。对大批量生产的中小型铸铁件,宜采用垂直分型或水平分型脱箱射压造型自动线；对大批量生产的中型复杂铸件采用高压造型自动线;并且结合快换型板工装,这两种工艺也适合生产中等批量的铸铁件。造芯采用壳芯和冷、热芯盒工艺。汽车、摩托车、电机、家电零件、液压件、小型泵阀及小型柴油机等大批量铸件适宜采用湿砂自动化造型。

2.呋喃树脂自硬砂造型。树脂自硬砂特别适合于单件和中,小批量生产中,大型铸件,只需配备相对简单的设备即可组成机械化生产。国外在五十年代末以来,随着树脂砂应用的不断扩大和技术进步,所需用的成套设备日趋齐全和完善,其