铸造制造行业环保第1篇
关键字：铸造业 现状 问题 环保 智能化
中图分类号：TF593 文献标识码：A 文章编号：
一、我国铸造设备的现状分析
（一）铸件产量分析
我国是一个铸造业大国，从2000年开始，我国的铸件量位居世界首位，从2003年至今，铸件产量还一直呈现持续增长的态势。从2006年的全球主要铸件生产国的铸件产量表（表1）中可以看出，我国的铸件产量占据了全球铸件产量的30%左右。
表12006年全球主要铸件生产国的铸件产量表
根据相关统计，每年我国仅在铸造业上的投资资金就达到了50亿元，其中对铸造设备的投资占到了总投资的70%。目前，我国铸造业的关键设备（如制芯设备、炉外精炼设备、造型设备等）都主要依靠国外进口。由2011年的铸造设备进出口金额和数量（见表2）可以得知，目前我国进口的铸造设备数量少，并且价格高；相反的，出口的铸造设备虽然数量大，价格却较为便宜。
表22011年我国进出口铸造设备数量、价格表
二、铸造设备的现状分析
在铸造业的迅速发展下，市场需求不断增加，在市场需求的拉动下，我国铸造设备行业也以迅猛的姿态发展着。从2012年下半年开始，铸造业的竞争变得更加激烈。并且在金融危机的影响下，从2012年后，该行业的竞争就呈现出了白热化的态势。为了能在激烈的竞争中得以生存，以设备保证铸件质量的观点得到了广泛的认可，为此，各铸造厂都积极的采用先进的铸造设备。
（一）造型设备
造型设备的采购，以HWS、AMF、DISA、FCMX、KW这些先进设备为主。其中对潮模砂的垂直分型和水平脱箱自动造型生产线的采购尤为突出。采用量较大的造型设备主要有：AMF系列东久线（由致恒实业有限公司生产）、FCMS和FBO新东线（由青岛新东生产）、XZZ415/416系列垂直生产线（由保定维尔铸造机械有限公司生产）、XZZ416/417系列垂直生产线（由保定科萌铸造机械有限公司生产）。
据估计，在2011年，我国国内各种潮模砂的生产线的销售量都超过了400条。在2011年上半年，AMF系列的水平脱箱自动造型生产线的每月销量都高达4条，造型设备的销售供不应求。但在2011年下半年，受金融危机影响，销售量有了明显的下降。直至2012年初，造型设备的销售市场都较为低迷。
（二）砂处理设备
近几年在砂处理设备方面，我国的铸造企业也取得了较大的发展。目前，由国内制造的50t/h以下的混砂机产品，在质量方面基本上都能过关。由无锡锡南铸造机械有限公司，研发生产的100t/h连续式混砂机，是目前国内最大吨位的混砂机，它为我国的铸件生产提供了精良的设备条件。
另外，我国在树脂砂设备的生产上，也取得了可喜的成绩。由保定维尔铸造机械厂、无锡锡南铸造有限公司等多家厂商生产的再生装置、树脂砂混砂机、树脂砂造型生产线等设备都达到了很高的水平。目前我国的铸造业厂家，基本都选择了国产的树脂砂处理设备。
（三）制芯设备
在制芯设备和制芯技术方面，国内铸造厂的水平都有了较大的进步。在制芯设备方面，已由原来的单机作业发展为交钥匙制芯和自动化制芯工程，新的制芯设备更加高效、可靠和安全。
目前来说，对于制芯设备机构本身的改进并不明显，而是在由制芯机的设备（包括了组芯、修芯、浸涂料、粘结和紧固、工艺过程、工序间运输等设备）组合而成的制芯中心，采用了由可编程控制器控制的铸造机器人来实现。
（四）冲天炉设备
调查显示，我国的铸造企业共有两万多家，冲天炉共有四万多台。在熔炼铁液的过程中，绝大部分的铸造厂使用的是传统的短炉龄冷风冲天炉来熔炼的，只有极少数的铸造厂，使用了热风冲天炉来满负荷正常生产，真正实现了铸造过程的环保和现代化。
（五）清理设备
山东是清理设备的主要产出地。青岛的胶南、即墨等地的抛丸清理设备销售，其年销售收入就达到了三千万以上。其中规模较大的铸造企业有青岛双星铸造机械有限公司、青岛铸造机械集团公司、青岛黄河铸造机械集团有限公司等。另外，山东邹平的清理设备厂家在重视环保、节能的同时，采用了最新的生产加工、检测等设备，在清理设备行业迅速崛起。
三、我国铸造设备存在的问题
与从前相比，我国在铸造设备上取得了很大的发展。但是与国外设备相比较，在节能减排、智能化、生产水平等方面与其都有着较大差距。造型设备方面，国内水平脱箱生产线造型速度（120型/h）远不及日本东久线AMFV-V06的造型速度（240型/h），在垂直线造型的速度上，我国与丹麦DISA230的造型速度（510型/h）也有较大差距。
在砂处理和制芯设备方面，同样也存在着机械性能一般、能耗较高、整体水平较低的问题。在冲天炉设备方面则存在着较为严重的环境污染问题。
与发达国家的同类工艺相比较，我国的铸件生产能耗是其1.5到2倍。与工业发达国家相比较，我国每吨铸件的污染排放总量是其3到5倍，其中的余热都没有得到有效的利用和处理，在造成环境污染的同时，还造成了资源浪费。
四、我国铸造设备的发展方向
（一）实现铸造设备的节能环保
一直以来，铸造行业都被认为是高污染、高能耗的行业。为适应社会发展趋势，实现可持续发展，绿色、环保成为了铸造业发展的大方向。要实现绿色、环保铸造，就必须不断开发新的清洁、节能材料，以及低污染、低排放的铸造设备，并将其投入生产、使用。实现铸造设备的节能环保，可以从以下几个方面进行改善：
提高设备的使用寿命。做好设备的检修和维护，延长设备的使用寿命，降低设备的投入资金；
降低散落的砂量。对散落砂回收系统加以完善，将废砂的排放量控制在10%以下，达到先进工业国家的水平；
排烟、吸尘，对工作环境进行改善。配备专业的环保设备，如使用浇注烟气处理设备进行排烟，使用专用的除尘设备进行吸尘，使用余热再利用设备对余热进行处理、利用；
使用冲天炉-电炉双联熔炼工艺。参考国外的工业发达国家，结合我国当前铸造企业数量大，单一铸造企业的铁件年产量整体偏低，对铸件品质要求多样化的情况，可以看出，使用冲天炉-电炉双联熔炼工艺是铸造业发展的必由之路。
开发新型环保材料。要实现铸造设备的绿色环保，就必须加强新型材料的开发力度，新材料的开发要以轻量化、高效化、精密化和强韧化为目标。比如， ADI（等温淬火球墨铸铁）新技术的推广， ADI热处理设备的研制，铸铁复合材料制造技术、铸铁件局部及表面强化技术的开发等等。
开发耐热、耐蚀、耐磨的特种合金新型材料，如含氮不锈钢一类性价比较高的铸钢新品种，这些材料具有高性能、高利用率、生产周期短、成本低等特点；开发优质合金材料，如锌合金、镁合金、黑色金属、高锌铝合金等新型压铸合金；开发铸造复合新材料，如母材基体材料、金属基复合材料等的开发。
（二）实现铸造设备的智能化
高端技术的先进性主要通过智能化水平的高低来体现。铸造设备在今后的发展中，应当应用传感技术，增加设备的触觉和视觉功能，让造型制芯设备的设备性能、维修服务、生产制造等实现机器人化。具体如检测定位精度，专用处理器的使用，高性能、高速通信的网络化，设备管理的维修服务，设备的装配精度的快速调整等。
目前，最新的solidworks设计软件也开始被应用于清理设备中。随着用于产品控制的信息技术（如计算机监控、人机界面等先进技术）在清理设备中的普遍应用，大大提高了抛丸清理设备的水平。
参考文献：
[1] 何磊.2012年铸造装备现状及发展[J].机械工业标准化与质量,2012,(5):15-16.
[2] 徐金成,范俊生,王瑞国等.铸件清理设备的发展历程及现状[J].中国铸造装备与技术,2012,(2):28-32.
铸造制造行业环保第2篇
与此同时，铸造业相关人士都在翘首等待最终的调查结果。一位重机企业铸造车间的老工人心情沉重地向记者说：“这个灾难，不仅是鞍钢工人的灾难，更是我们铸造行业的灾难，作为一线工人，我为他们的逝去而难过，更为未来从业人员的安全表示担忧。”
的确，事故对整个铸造行业的影响是巨大的，鞍钢失去的不仅仅是13条鲜活的生命，还有众多铸造一线工人对企业的信任。
这起事故为整个铸造行业的安全工作敲响了一次警钟，需要全行业去反思，而对逝去生命最大的尊重就是不要再让此类悲剧重演。
老国企管理问题暴露
2月20日之前，鞍钢重机还是铸造企业中的标兵企业。它拥有全国先进的生产设备与厂房，并以生产高端铸造产品业内闻名。
2006年10月，该公司因成功浇注三峡下环在业界一举扬名，直至今日国内外也仅有少有企业能够生产出该类大型水电用锻件产品。
然而，就是一件下环直径超过10米，高2.31米，钢水总重超过100吨的铸件，在2月20日浇注第二罐钢水即将结束时发生砂型型腔喷爆，造成了特大伤亡事故。鞍钢业界声誉一落干丈。
据记者了解，毛重近百吨的水电环件只有大型水利发电站需要，可能是为70万千瓦水电设备配套的锻件，与为三峡提供的下环产品类似。另据知情人士透露，该产品是给美国某企业提供的，而对于这一消息，记者多次联系鞍钢宣传部，均没有得到回复。
事故原因经初步分析认为：由于型腔内部或者底部残余水分过高，钢水进入型腔后，残余水分受热，短时间内迅速膨胀，造成砂型型腔喷爆。
对于该结果，没有去现场的业内专家普遍认为还有很多疑点，需要进一步了解。2月24日，锻造专家蔡墉对记者说：“保证砂型干燥是铸造人员都清楚的基本常识，各个工厂对这一环节的检查都有很严格的标准。如果砂型中有水分，这将是一个非常低级的错误。”
多年从事铸锻行业的专家傅树利也告诉记者：“发生这样的事故，原因令我百思不得其解，砂型内是绝对不应该出现水分的。应该说鞍钢在生产该环件的技术上是过关的，厂房也是近几年才建的，铸造机器并不老旧。”
“我认为，该事故原因还是管理问题居多。”一位去过鞍钢的业内人士认为，作为国内的龙头企业鞍钢来说，厂房设备都是全国一流的，出现这样的事故与管理制度不无关系。虽然之前有媒体称，该企业的生产模式像“家庭式作坊”有些言过其实，但从某方面来说也显现出老国企在管理制度上有所缺陷，这造成员工积极性不高。
污染、耗能掣肘行业前行
事故有其偶然性，但难掩企业尴尬的经济困境。鞍钢重机财务数据显示，2009年实现营业收入20.2亿元，实现净利润0.4亿元；2010年实现营业收入18.11亿元，仅实现净利润51万元；2011年上半年实现营业收入11.57亿元，净利润出现了1.49亿元亏损。
现在，锻件制造公司与鞍钢都面临着同样的困境。据中国铸造协会专职副理事长温平向记者介绍，去年锻件行业利润增速出现了减缓。
实际上，从金融危机开始，我国冶金等传统行业的需求量出现了减少，水电、核电等新能源行业发展并不快。一重、二重铸钢厂都对铸件类产品进行了减产。还有部分铸件企业资不抵债。原北京重型机械厂、北京重型电机厂等铸钢厂由于承受不了亏损已破产。
“铸造业是一个受‘夹板气’的行业，上游原材料涨价，下游价格又得不到调整。因此，利润不是很高。”温平说。
一位重机企业的工作人员对记者说：“其实，各大重机厂都有能力做百吨锻件产品，但由于钢材利用率低，成本价格上涨快，利润过低，大家都不愿意生产大型铸锻产品。”
“虽然我们在水电等领域的铸造技术已经走在了世界前列，但就综合实力来说还不如国际发达的企业。铸件制造成本高的原因之一就是铸造的能耗过高，我国平均水平的能耗约是工业发达国家的10倍还多。”一位专家告诉记者。
温平告诉记者，目前我国铸钢厂大多实力不强，行业内企业一共有3万多家，但能够做到绿色环保的最多1万家。
企业尚且散乱，折射出从事锻件行业人员的生存状况更是令人堪忧。
“现在没有人愿意做这个工作，又苦又累，有些中小企业环境和安全又得不到保障。”铸造协会副秘书长荣丽辉说。
据了解，铸造企业普遍存在劳动强度高、能耗高、资源消耗高、环境污染程度高的现象。铸造是一个劳动力密集的行业，国内一些企业在生产过程中，如熔化过程中加料、浇注过程中人工浇注、铸件落砂清理过程中的搬运都不用设备，因而人工操作劳动强度很大。铸造企业工程技术人员和技术工人严重断层，研发人员匮乏。
由于铸造行业的诸多问题，使得一些工程技术人员和技术工人流失。而在铸造生产线上工作的相关人员许多都没有经过系统培训，满足不了现代化生产的要求。随着我国高校铸造专业减少，今后的铸造技术人才，特别是具有创新能力的高级技术人才缺乏的状况将更加严重。
协会设立门槛求整合
显然，人才逐渐流失成为铸造企业发展的难题。
中国铸造协会执行副理事长兼秘书长张立波说：“为了挽留住人，我们必须对行业进行整合，敦促企业优化生产作业环境。今年我们将设立行业门槛，整合淘汰实力不强的小作坊企业。并且希望国家对铸件企业在环保与绿色方面的技术发展给予政策的扶持。”
同时，铸造协会筹备了一年的中国制造协会绿色铸造工作委员会在今年5月将启动。
铸造制造行业环保第3篇
关键词：铝合金；X棒材；组织和性能
中图分类号：TB
文献标识码：A
doi：10.19311/ki.16723198.2017.17.102
1引言
随着金属材料的发展和节能减排的要求，轻量化已经成为工业发展的主要方向，而铝合金的应用更加受到重视，而铝合金的熔铸工艺更是重中之重。铝合金熔铸关键技术在于提高合金的纯度，减少合金中杂质元素的含量。6082铝合金重量轻，在铝加工业和冷藏业为最理想的材料。本文通过大量试验，制定出满足客户要求的6082铝合金材料。
2熔铸工艺
2.1成分控制
根据客户的要求，6082铝合金化学成分满足国标要求，并且满足挤压后抗拉强度σb≥320MPa。适当的改变Mg2Si强化相的含量，但是也要满足塑性的要求δ≥10%，特控制Si含量0.9-1.0%，适当的添加Mn元素提高材料的再结晶温度Mn的含量控制在0.68-075%，具体的化学成分见表1所示。
2.2铸造前准备
铸造前首先检查铸造设备是否能正常运行，检查铸造流盘、转接板必须完整、流槽、清洁、干燥，流槽接口处用石棉布包裹封堵保温棉，不准外露，流槽封堵口采用耐火材料进行封堵。转接板用够十次必须更滑，并且严格做好更换记录。对结晶器进行维护，保证能正常使用，防止在石墨环和专业板出有石墨残存，每个结晶器清理干净。对过滤片进行清理，防止杂质带入，安装要没有缝隙，并对其进行加热，在加热过程中防止燃烧不充分产生碳粉。转炉前按照工艺流程进行核实，炉膛温度不低于铸造温度上限，熔体温度在铸造温度上限和下限之间。转炉后要把流槽清理干净之后进入精炼环节。
2.3精炼过程
保证精炼在露体温度范围内进行一般控制为720-760℃，采用氮气吹粉精炼法进行精炼，同时添加2kg的精炼剂，精炼时间不少于20分钟。精炼结束进行扒渣，静置，不少于30分钟，同时进行取样操作，调温，测氢等操作。
2.4铸造过程
成分温度均合格进入浇注环节。根据不同合金控制变质剂加入量，采用Al-Ti-B丝炉外在线加入。铸造过程中发现有过滤片漂浮，立即停止铸造，重新开始。铸造结束前，流槽和流盘内金属进行搅动，严禁中途加入金属，静置炉温度保持在铸造温度范围内。铸造工艺参数：铸造速度（45～60mm/min）、铸造温度（720～740℃）、水压（0.15～0.2MPa）。
2.5铸造结束
所铸每根棒坯按标识标定注明合金牌号、炉号。每一个铸次结束后应对流盘、流槽、转接板、结晶器进行清理、维护、保养，确保设备及工件处于完好状态。铸造完成后要对炉体进行清炉工作，即炉墙、炉底、炉角的渣及脏物彻底清理干净。做好设备卫生和指定区域卫生，确保地面无积水，工作场地整洁干净。
3均匀化工艺
3.1铸态组织
合金的铸态组织主要有主要由树枝状α（Al）固溶体、骨骼状非平衡共晶相β（AlMnFeSi）和晶界组成见图1所示。这种组织晶内偏析严重，属于非平衡态，对合金的塑性不利，所以必须进行均与化处理，才能保证良好的挤压性能。
3.2均匀化
均匀化处理进行保温后，对力学性能产生影响的就是冷却速度，冷却速度越快，铸棒的力学性能越高通过图2中a）慢速冷却和b）快速冷却对比可以看出，快速冷却使的基体中粗大的析出相变为更加细小颗粒状弥散分布的Mg2Si强化相。通过大量试验进行对比，保证挤压后型材有足够高的力学性能，最终制定出6082合金均匀化工艺为：均火温度（560±10）℃，保温时间8小时.冷却：强制冷却≥200℃/h。
4挤压工艺和时效工艺
经过大量试验一般铸棒的控制温度为460-510℃，挤压速度在11-14m/min，型材的出口温度在550℃时，其抗拉强度达到了最大值，所以挤压出口温度为540-560℃。
既要保证产品的力学性能，又要降低生产成本，综合考虑把实效温度定在170-192℃，时间为6-8小时，抗拉强度达到了320MPa，延伸率δ≥10%。
5结论
根据客户提出的产品要求（抗拉强度达到了320MPa，延伸率δ≥10%），得出了6082铝合金的合理的熔铸工艺，均火工艺、挤压工艺和时效工艺：
（1）按照配料单严控各元素的范围，使得生产的材质满足客户的要求。
（2）按照熔铸工艺要求，严控铸造过程中缺陷产生的原因，做到有序的进行加料、熔化、转炉、精炼，铸棒等工序。
（3）对铸棒进行均匀化处理（均火温度（560±10）℃，保温时间8小时.冷却：强制冷却≥200℃/h）、挤压工艺（挤压速度在11-14m/min，出口温度为540-560℃）、时效工艺（实效温度定在170-192℃，时间为6-8小时）。
参考文献
[1]马彪，刘金辉，等.6082铝合金型材生产工艺研究[J].有色金属加工，2015，（04）.
[2]中国机械工程学会铸造专业学会编.铸造手册[M].北京：机械工业出版社，2002.
铸造制造行业环保第4篇
一、总体要求
以党的十七大精神为指导，按照科学发展观的要求，依照国家产业政策和市场导向，通过实施节能减排、升级改造、管理规范、技术研发、重点扶持等措施，促进企业加快改造步伐，推进节能降耗，实现规模发展，努力把我县建成国内外知名的铸造强县。
二、推进节能减排，改造现有耗能设备
鼓励企业使用新能源、新技术对现有的耗能设备进行技术改造。
冲天炉改造：采用切实可行的治理工艺，进行治理改造；淘汰粗制滥造、年久失修、达不到环保要求的治理设备。
退火窑改造：鼓励采用清洁型能源进行改造。天然气管线送达范围内的退火窑，要采用天然气燃烧方式改造；未采用天然气改造的退火窑，必须改用煤气发生炉或电退火炉，淘汰喷煤机燃煤方式。
镀锌炉改造：天然气管线送达范围内的镀锌炉，要采用天然气燃烧方式进行改造；其它镀锌炉必须改用煤气发生炉或电热镀锌炉，淘汰原煤散烧方式。
政府将采取措施，重点扶持一批年产量在1万吨以上、排放达标、税收贡献大、产品质量稳定、技改实施项目有推广价值的企业；重点治理一批年产量在5000-10000吨、改造不到位、排污不达标的企业；淘汰关停一批5000吨以下、未按时间、按进度、按要求进行环保达标治理的企业。
冲天炉、退火窑、镀锌炉改造总体要求是在今年11月底前完成。未完成改造任务，减排工作达不到治理标准的企业，政府将依法予以强制关停。
三、加快升级改造，扶持企业做精做强
要鼓励企业对铸造设备和工艺进行升级改造，重点扶持采用自动化、机械化生产方式，改变手工造型的落后方式，提高产品质量，提高生产效率，提高产品的统一性和合格率，提高企业的市场竞争力。
铸造企业升级标准：
（一）铸造企业的熔炼、热处理、镀锌、混砂、清砂设施配套二级以上环保除尘设施，并能达到二级以上环保除尘标准测试。
（二）铸造企业的生产、生活场地、厂房设施布局规范、安全合理。工艺设施规范健全，现场环境卫生清洁，绿化率10%以上、硬化率60%以上。
（三）熔炼设备具备可调整温度的孕育炉包和快速炉前化验设备，能够准确把握铸件成分。
（四）具备自动化造型和浇注设备，确保稳定的造型和浇注质量，工人的劳动强度和劳动条件有根本改变。
（五）采用天然气热处理设备，温度、时间记录准确可靠，并能实现温度控制，确保机械产品的晶相组织要求。
（六）污染源治理达标。
（七）安全生产无事故。
（八）每万度耗电含税率不低于全县标准。
全面达到上述八项条件的企业为先导型企业，列为*县重点扶持发展企业；（一）、（二）、（六）、（七）项有一项达不到的企业为重点治理企业；达不到（一）、（二）、（六）项全部要求的企业为淘汰企业。
四、强化规范管理,营造公平竞争环境
（一）加强税负管理。继续完善以电计税、公平税负的预警管理办法，加强税源的精细管理，依法惩治偷漏税行为，为铸造产业发展营造公平的环境。
（二）规范劳动用工管理。在铸造企业中全面实行劳动用工合同制。因企业原因，不能按《劳动合同法》规定与工人签订劳动合同，职工工资发放存在问题被举报，查证属实的，政府将予以强制关停。
（三）规范安全生产管理。全面落实安全生产责任制，加强安全生产的指导、管理、教育，从严排查并治理安全隐患。存在重大安全隐患，不能按时治理的，政府将予以强制关停。
五、加强技术研发，严格产品质量检测
（一）依托企业，组建部级铸造产品和衬塑钢管研发中心，招聘铸造专门人才，暂定4人，帮助企业从事产品研发和技术指导推广。所需经费，县财政给予适当补助，研发成果全县所有企业共享。
（二）实行玛钢管件年抽检制度，对连续2年抽检合格的产品，在包装箱上可以印制“铸造协会、商会抽检合格产品”字样；对抽检1次不合格产品，提出整改意见，限时达标；连续2次抽检不合格的，停产整顿10天限期达标；连续3次不合格的，彻底停产整顿，并将检测结果在全县公布。
六、加大资金扶持，鼓励企业升级上档
为了促进铸造产业升级上档，加快企业技术改造步伐，设立500万元产业升级技术改造补助资金，用于冲天炉、退火窑、镀锌炉的改造和生产线的改造升级。
铸造制造行业环保第5篇
关键词：消失模铸造；自动化生产线；设计要求
随着现代工业的飞速发展，消失模铸造技术是推动工业发展的技术之一，相应地对消失模铸造技术则提出了更高的要求。目前，现代工业领域消失模铸造生产线多数为开放线，满足了规模较小化工企业的生产需求，但是对于规模较大企业，尤其是企业在铸造生产批量大、生产周期短的情况下，开放线难以满足企业生产需求，而消失模铸造自动化生产线的设计恰恰能够弥补开放线的种种生产弊端，自动化生产可以大幅提高生产效率，并能保证铸件质量。因此对消失模铸造自动化生产线的设计进行分析研究对推动工业的发展有着十分重要的现实意义。
1.自动化生产线生产规格要求
生产企业要根据客户对铸件的需求，如尺寸规格、材质设计砂箱尺寸，确定产品生产纲领，进而根据企业车间的实际生产能力设计生产线，对生产线进行整体布局。有关技术人员要计算出生产线每天每小时的产量，以此计算出生产线每天每小时的砂处理量，分析数据进而选取适合生产线生产的消失模砂处理系统。生产规格计算主要分为以下几个步骤： 第一，生产纲领计算；第二，根据铸件图样对工艺进行分析；第三，结合生产纲领、企业生产水平，拟定铸件的报废率、造型及制模报废率；第四，对砂箱尺寸及每箱样模铸件数量进行确定；第五，计算出真空系统、砂处理系统的规格型号、技术参数及数量；第六，合理选择铸造生产线的生产线布局形式，合理设置生产线的生产节拍。
2. 消失模铸造全自动化生产线的砂处理系统分析
2.1.落砂筛分
落砂筛分主要分为两级。一级筛分是通过振动筛分机对筛箱子中的杂物进行筛除处理，主要是筛除直径大于5mm的杂物；二级筛分是分层直线振动筛分机将砂箱中直径在10目到100目的杂物及细沙筛除，其目的是为了增加砂子的透气性能。
2.2.风选、磁选功能
通过调节风机功能将干热砂风设置为风幕状下落，干热砂分级主要是靠调节阀调整风量大小控制；永磁分离滚筒将砂、铁分离，磁选分离后的干砂流入到下一工序设备中，磁选分离出干砂中掺杂的杂物，并流入废料箱中。分离工艺过程中产生的粉尘通过风机口进入除尘系统。
2.3.二级旧砂冷却方式可确保生产线的连续生产。
热砂冷却技术是消失模铸造生产线设计的重要核心技术之一，热砂冷却技术水平将关系着铸造自动化生产线设计质量。由于消失模生产过程中，热砂具有冷却速度较慢的特点，因此该设计将选用二级旧砂冷却的方式作为设计思想。铸造落砂时通常要经此工艺将热砂的温度将下来。此工艺一级冷却采用水冷式沸腾冷却床冷却，二级冷却采用砂温调解器调节有关设备冷却热砂。其中，沸腾冷却床冷却过程中热交换的形式较为多样，包括水与热砂、空气与热砂等热交换形式。呈沸腾状态的热砂热交换的效率较高，固采用二级旧砂冷却方式。热交换过程中沸腾的热砂所产生的风尘将随着热空气被吸入除尘器，冷却后的干砂纯度较高，即保证了干砂的透气性能，又起到了降温的作用。砂温调节器主要是通过砂子和循环水管间接触发生热交换起到降低砂温度的作用，宜用于自动化生产线，实现生产线的自动化生产。
2.4.砂输送环节
砂输送在落砂时温度极高，振动输送机可有效将高温砂子输送到指定位置。此外冷却中的砂可通过带式提升机或者是皮带输送机将砂子提升到一定高度及水平距离输送。
2.5.生产线控制
采用PLC系统实现生产线的自动控制。包括：计算机控制模、拟屏控制和触摸屏控制方式。
2.6.除尘系统
消失模铸造是目前较为先进的铸造工艺，该工艺的主要优势在于绿色、环保。消失模铸造生产线在砂处理过程中所使用的除尘系统，应根据砂处理量及生产线的生产能力选取设备。根据砂处理系统除尘风量确定除尘器风机功率。除尘系统设计完毕后，每个扬尘点要设置风量调节阀，目的是确保每个管路风量适合生产需求。
3. 消失模铸造自动化生产线的砂箱运行
砂箱在液压推箱机、电动过渡小车及全自动液压翻箱子机的作用下实现了砂箱在系统轨道上的全自动运行。通过计算设置各设备参数，砂箱运行节拍和生产线节拍保持一致。触摸屏控制运行节拍，砂箱全自动化运行。
4. 真空负压系统
消失模铸造铸件的造型及浇筑都是在真空条件下进行。真空负压系统是由特制砂箱和负压系统共同组成，形成一个封闭的系统。在真空消失模铸造工艺中真空泵是最基本最主要的设备。真空负压系统主要组成部件包括；真空泵、稳压罐、湿法除尘器和汽水分离器。选取真空本时要保证其吸气量大，而对于真空泵的其它要求并不是很严格。其中真空泵吸气量大小可根据浇铸件体积、铸件的金属材质、砂箱的体积及浇注过程中所用的砂箱数量进行选择判断。
5. 消失模铸造自动化生产线加砂方式
消失模铸造的加砂方式主要有软管人工加砂、螺旋给料加砂及雨淋加砂。其中，雨淋加砂是目前消失模铸造自动化生产线中应用最为广泛的加砂方式。该加砂方式主要是通过对多孔板中动板、静板相对位置的调节来改变漏沙孔横截面积。进而控制砂雨的大小。该加砂方式加砂速度快、加砂均匀，提高了消失模铸造自动化生产线的生产效率及产品质量。
6.结语
消失模铸造技术是目前铸造业中应用最为广泛的技术，加强对消失模铸造技术的研究，科学合理地设计出消失模铸造生产线自动化运行方案对提高行业的生产效率有着十分重要的现实意义。
参考文献：
[1] 黄乃瑜，叶升平，樊A田.消失模铸造原理及质量控制[M].武汉：华中科技大学出版社.2004.
[2] 格莱特・米奇尔.金属制品失泡沫压力铸造方法[P].中国专利：1990―09一l0.
作者简介：
铸造制造行业环保第6篇
杭州汽发铸造有限公司是中国重汽集团杭州发动机有限公司的全资子公司，为配合公司的跨江发展战略，于2010年7月完成迁建项目。新厂区位于杭州萧山经济技术开发区，占地约200亩，总投资约6亿元，是浙江省规模较大、自动化程度较高的专业铸造企业，主导产品为重型发动机的缸体、缸盖铸件。设计能力为年产7.5万t铸件（配套14万台重型发动机）。随着集团公司与德国MAN公司合作项目的迅速展开，公司将在新一轮技改后达到年产250万台重型发动机的生产能力。笔者公司的制芯工艺以环保高效的冷芯盒工艺为主，引进的HOTTINGER制芯中心确保了砂芯质量和尺寸精度；造型工艺采用湿型砂工艺，KW静压造型线和BMD气冲造型线（搬迁设备）分别负责缸体、缸盖的流水线生产，两台目前国际最先进的EIRICH真空混砂系统则保证了它们的供砂需求；为贯彻环保要求，熔炼工艺由原来的双联熔炼改为电炉熔炼工艺，配置了3台“一拖二”ABP中频感应电炉；HWS自动浇注机则实现了浇注工艺的全自动化提升。
上述关键设备全部由德国进口，在制芯、造型、熔炼、浇注各个生产环节实现了高度自动化，极大地提高了生产效率，降低了劳动强度，有效地消除了生产进程中影响质量的人为因素。在迁建项目初期，我们就立志打造设备一流、理念一流的现代化铸造企业。因此在方案论证、工艺布局及设备引进中，更多地贯彻了科学发展、绿色环保的理念。诸如真空砂处理系统的应用、铸造废型砂的再生循环、砂处理除尘灰的回收利用、铸件铁屑的回收利用……下面逐一作简单介绍。
2感应电炉熔化和自动浇注工艺
在搬迁之前，笔者公司的熔化工艺采用传统的双联熔炼工艺，即冲天炉熔化、中频电炉保温，铁液性能和纯净度得到了有效控制。在开展新厂区设计规划时，考虑到杭州市及萧山经济技术开发区对环保的要求以及铸造行业的发展趋势，采用了电炉直接熔炼工艺，配之以自动浇注设备。为满足公司7.5万t/年的产能要求，最终选用了3套（6台炉体）ABP12t/h中频无芯感应电炉，加上搬迁过来的2台12.5t应达保温电炉，铁液供应量已能满足生产要求。除了宏观布局，在很多细节设计上也很注重以人为本、科学发展的理念，比如电炉的炉盖，招标时仅要求后倾，合同签订时改用前、后倾炉盖，以期改善工人的作业条件和劳动强度。为了提高浇注工序质量，改善生产环境和劳动强度，在2条生产线上分别引进了2套HWS的PA-20-S自动浇注机，结合自主开发的自动引火装置，有效地降低了工序质量对人的依赖性。
3真空砂处理技术的开发应用
由于汽车铸件生产的大批量、流水线等特点，多采用传统的湿型砂高压造型。由于反复使用的旧砂温度不断增高，使得型砂温度过高，性能恶化，导致铸件质量下降，废品率上升。在杭州夏季湿热季节，传统的砂冷却设备显得力不从心，砂温对型砂及铸件质量和产能的影响也变得尤为突出。采用先进技术创新性地改进型砂制备水平和性能，成为我们当初在工艺布局时首先考虑的问题之一。真空砂处理技术自1993年在日本首次成功应用后，至2006年已先后在十几个国家的37家铸造厂投入使用，而在我国除了由加拿大独资的威斯卡特工业（武汉）使用外，我公司是国内汽车行业第一家开发引进新型真空砂处理工艺的发动机生产厂家。2008年5月，在前期准备工作的基础上，我公司的铸造迁建项目组会同机械工业第四设计院的专家开展了广泛的技术方案评审论证工作，最终确定了引进世界最先进的带真空冷却的EVACTHERM型砂制备技术的项目方案。该方案虽然一次投入高于传统的混砂机加砂冷却系统，但其对型砂性能的革命性改进和对工艺布局的最大限度优化令我们最终下定决心，成为了“吃螃蟹者”。历时两年多的努力，真空砂处理系统2010年10月开始试运行，对搬迁后我公司的产能和质量提升起到了举足轻重的促进作用。
笔者公司的真空砂处理系统采用2台RV32VAC共用1套真空系统的工艺设计和布局，开创国内先河。造型线开箱后热砂直接进入储砂斗及混砂机，而且2条造型线返回的旧砂以及2台真空混砂机出去的型砂都可以实现交叉互换的设计，不但最大限度地保证了整个砂处理系统的稳定，更有效地减少了传统砂处理系统庞大的占地面积。此举对于我公司的可持续发展极具战略意义。
目前，在我公司刚刚完成迁建之际，与德国MAN公司合作的战略项目D08发动机铸件生产规划已在现有的场地上布局实施。通过降低水的沸点，从而在快速蒸发过程中带走热量的基本原理，真空砂处理技术实现了旧砂冷却、预混砂、混砂和自动调整等诸多功能在一台设备中集中有序完成。此举不但减少了相关冷却设备的配置和维护，更可以精确控制型砂质量和出砂温度，因而使型砂性能明显提高而且稳定。因此，铸件废品中与型砂相关的数据大幅下降。此外，采用真空砂处理技术后，混砂系统中所有的水都以低沸点的气态存在，因而有利于膨润土的活化，减少膨润土的加入量，节约生产成本。真空砂处理技术实现了开箱后热砂直接进入混砂系统，这种工艺流程的改变，除了上述减少设备和控制砂温两大优点外，还可减少传统冷却除尘过程中有效粉尘和细微砂粒的流失，从而降低工厂粉尘和废砂的排放量，减少对环境的污染，改善工人的劳动环境，具有良好的社会效益。
4铸造废型砂的再生循环利用
砂处理系统的主要废弃物为废砂和除尘灰。在对待废弃物的处理上，一方面由于我们采用了新型的真空砂处理系统，使传统冷却除尘过程中的有效粉尘和细微砂粒的流失大为减少，从而有效降低了工厂粉尘和废砂的排放量。另一方面，我们也一直在探索铸造废弃物的再生循环利用的科学途径和先进工艺。在科学发展观的指导下，我们在数年前便已开展废砂再生利用的生产性试验，并于2008年正式立项，与供应商合作，在保证制芯质量的前提下，批量投放应用通过循环再生后的铸造废砂，即再生砂。在老厂区，我们采用六西格玛解决问题的思路和工具，通过分析和改善，探索出最佳的再生工艺参数范围，并不断优化提高再生砂性能，使其逐步满足制芯生产工艺要求，从而将再生砂的添加比例逐步提高至30％。
随着公司实现整体搬迁，结合先进的制芯设备和工艺，我们将新厂区的再生砂添加比例提高至国内领先的50％，并全面应用于制芯生产，包括制芯难度系数最高的水套芯和挺杆芯。目前，笔者公司冷芯盒芯砂中，再生砂的添加比例稳定在40%~50%。再生砂已覆盖我们的缸体、缸盖主要砂芯的制芯生产，其循环利用规模、数量和力度均处于国内领先地位。再生砂的全面推广应用，除了节约生产成本外，更大的意义在于它的社会效益：（1）它倡导了废砂再生的环保理念；（2）循环利用资源，减少污染，节约资源，将科学发展观落在了实处；（3）提升了公司的技术层次和企业形象；（4）符合笔者公司“从管理和创新入手，降低生产成本，提高产品质量，创造良好的经济效益和社会效益，树立企业形象，打造百年企业”的经营战略。
5砂处理系统除尘灰回收利用
除了废砂，铸造废弃物的另一个方面为砂处理系统的除尘灰。除尘灰除了含有膨润土和煤粉，还有一部分颗粒细小的石英砂，通常它们是作为废弃物填埋，既污染环境，又浪费资源。通过回收技术开发，使废弃除尘灰中的有效膨润土和煤粉得到回收再利用；同时采用有效的检测手段，通过控制除尘灰的加入量，来达到调节型砂系统粒度级配的目的。所以，除尘灰的回收利用，是我们在进行新厂区工艺布局时考虑的又一个课题，它无论是对于减少环境污染、还是降低生产成本以及稳定型砂系统、提高型砂性能，都具有重要的意义。我们采用科学的实验设计（DOE正交实验）方法，结合Minitab软件进行科学分析，最终确定了最佳的回收利用单元和合适的添加比例。目前，作为添加剂的一种，除尘灰在每碾型砂中的平均添加比例在0.3％左右，结合真空砂处理系统的应用，型砂质量无不良反映。与铸造废型砂的再生利用一样，砂处理系统除尘灰的回收利用也是一个符合科学发展观和资源循环利用的绿色课题，它对于减少铸造“三废”的排放，改善车间的生产环境，降低工人的职业病风险，都是极具意义的。因此，从这个角度来说，其所创造的无形收益和社会效益，远远高于直接经济效益。这种努力，也是笔者公司倡导的创造员工满意企业的企业文化的生动体现。
6铸件铁屑回收利用
发动机铸件在机加工过程中会产生大量的切屑，一般都直接处理给回收公司，效益相对较低。如果能将切屑回收处理后作为旧料回炉，将产生巨大效益。而这种处理方式已得到同行业的验证，如广汽本田与比亚迪汽车等。随着公司搬迁，铸造熔炼工艺从冲天炉—感应电炉双联熔炼工艺转变为感应电炉直接熔炼工艺，使切屑的回收利用成为可能。我们通过回收机加工的切屑，经烘干后由专业的屑饼机压成饼，即可进入电炉配料库。经过财务估算，按照年产10万台套发动机的生产规模，采用切屑回收每年可为公司创造的效益高达14余万元。铸件铁屑的回收利用不仅效益可观，同时也符合国家的节能、低碳、减排政策，是一个值得推广的好项目。
铸造制造行业环保第7篇
关键词：新建铸造项目；职业病；防护设施；设计要点
我国人口基数大，对于各方面产品的需求量也更大，相应的劳动者数量也更多，因此我国各个工业生产领域的产品出产量都比较大，尤其是铸造业，铸造品产量连续十几年稳居世界首位。虽然我国的铸造行业发展比较快，但是整体行业技术水平不高，劳动生产率较低，其中应用到的铸造技术以及设备都比较传统，从业人员长期处在嘈杂、布满粉尘的作业环境中，接触大量对人体有害的金属物质，身体健康状况堪忧[1]。一直以来，从业人员的职业病都是铸造业管理中的一大难题，目前我国的工业生产正处于转型升级期，铸造行业也在迅速发展，如何解决制约铸造业发展的职业病问题，是该行业迈向全新未来，实现稳定长期发展的第一要务。
1 总平面布局
铸造厂房的设计，首先要考虑到整体生产流程以及各道工序，同时，也要考虑各个产品零件的运输，设计出最佳物流路线，消除生产过程中的赘余环节，提高生产效率。为了保障劳动者权益，提高厂房环境卫生，就必须做到将作业场所与员工居住生活区域分开，有害作业与无害作业分开，同时将高毒高位作业场所隔离开来，在不同的工作区域制定不同的管理制度与职业病危害防护措施。在总平面布局上，必须划分不同的功能区域，明确各功能区职责，做到分开建设，高效布局，提高生产效率，便于管理。
一般来说，铸造企业的厂区都比较大，会涉及到不同厂棚建筑，有些生产车间粉尘较大，而有些生产车间噪音比较大，这些车间都会影响到工人的作息，因此必须远离生活区，而且在这些车间建筑周围，最好设置防护林或者G化带，尽量将作业危害范围缩小。还有一些生产区域，其危险性比较高，比如说制氧站和锅炉房，很容易发生火灾，引发生产事故，因此必须将其建设在厂房密度较小的位置，而且应该在上风侧[2]。
在铸造车间中，对作业人员危害最大的应该是电力辐射，尤其是在探伤室中，为了检测铸件是否符合生产要求，需要颈射线进行无损检测，具有很强的辐射性，为了降低辐射对作业人员与周围居民的损伤，应该吧这一类电力辐射高的车间建设在较为僻静、人迹罕至的地方，禁止闲杂人等入内。
2 建筑物设计
在新建铸造项目中，厂房设计、建筑物构建以及生产过程中各个环节的设备与操作规范都应该按照《中华人民共和国职业病防治法》中的相关规定制定，以劳动者的身体健康为前提，根据实际生产需求，引进先进的技术设备，研究生产工序，采购安全环保的原材料，避免员工过度接触有害物质[3]。
在铸造业中，必须根据各个生产车间的作业特点，设计合理的建筑构造，保证通风、采光，同时根据生产的高危因素进行对应设计，比如说有的车间由于金属融化等需要较高的生产温度，使得厂房中闷热异常，就必须设置较多的通风口，保证散热效果；有些车间容易发生爆炸，比如说锅炉房没救应该加强消防建设，使用防火材料，留有消防通道，配备完善的消防设施；有些车间粉尘、烟雾比较大，也应该保证通风，避免空气中的有害粉尘含量过高，作业人员长期呼吸这样的空气，引起肺部疾病。
3 生产过程中的职业病防护措施设计
通风除尘系统是铸造业生产车间中必备的一套系统，一般在建筑设计环节以及工艺生产流程设置环节，就应该考虑到通风除尘系统的安装问题，包括其途经线路、以及系统材料等等，必须确保系统的密封性，最好能做到污染源的全封闭处理，或者在系统的密封罩上安装活动门以及防泄漏围护栏，以免污染物外泄，造成车间污染。与通风除尘系统相匹配的设施，就是泄漏报警装置，一般来说，一些有毒气体或者易燃易爆物质其生产运输都是相对密闭的，但是很有可能发生大量有害物质泄漏的事故，因此必须设置报警装置，一旦检测到空气中含有超标的有害气体或者粉尘颗粒，马上进入预警状态，停止生产，根据应急预案排除出故障环节，降低生产风险。
在铸造业的各个生产环节，涉及到的高危化学品比较多，比如煤气、氧气、丙烷、液氩、氨气、稀释剂等，这些化学物的储存、管理、运输、使用都有严格的标准，必须按照我国2011年修订的《危险化学品安全管理条例》中各类化学品的管理方法进行操作，同时做好安全防范措施[4]。
在铸造车间的某些生产环节，机器轰鸣声较大，如果生产设备不够先进，就只能对噪声源进行隔声、小声、吸声或者隔振处理，尽量从源头降低噪音。此外，工作人员在进入高噪音生产车间时，需要佩戴耳塞，或者合理安排工作时间，避免长期处于高噪音环境中。
在铸造过程中，有些生产环节需要极高的生产温度，比如说金属的融化，因此这些生产车间应该做好降温隔热处理，以免生产设备表面温度过高，随时威胁到作业人员的安全。根据《工作场所有害因素职业接触限制物理因素》中的标准，一般高温生产设备其表面温度不得超过50摄氏度，一些高温的半成品或者产品不得在生产车间过久停留，而且应该缩短运输距离，以免这些高温零件释放出大量的热量，使得产房温度升高[5]。除此之外，还需要进行降温隔热处理，对一些高温作业点设置降温装置，对辐射强度超过350W/m2的作业点或者生产热源进行隔热处理，尽量降低厂房温度。同时，进行高温作业的员工，还需要进行个人防护，比如说穿戴高温防护服，多喝水，补充体内水分以及体力，管理层应该合理安排高温作业人员的工作时间，以免员工体力透支。
4 结语
在工业生产中，很多行业都存在职业病危害，从业人员的工龄一般都比较短，在工作几年后就因为伤病而不得不放弃这份工作，所以很多职业都属于“短命”职业，工资高，福利好，但却是以劳动者的生命为代价的。在铸造项目中，噪音大，厂房中总是粉尘弥漫，员工有很大的可能会接触到有毒金属物质，长期作业将会引起呼吸道疾病以及肺功能障碍。要想实现铸造行业的长期稳定发展，就必须从保护劳动者权益，捍卫员工身体健康做起，加强职业病危害防护措施的实行，消除或者减少铸造生产各个环节会影响到作业人员身体健康的因素，切实保障劳动者权益，提高企业凝聚力，万众一心，为公司的发展共同努力。
参考文献：
[1]陈建武，任颖，王学峰，陈刚.职业病防护设施评价程序与评价方法研究[J].中国安全生产科学技术，2014，07：112-116.
[2]詹方明.职业病防护设施评价程序与评价方法研究[J]. 化工管理，2015，35：50-51.
[3]陈慧峰，刘明，张灶钦，温薇，陈惠清，李小亮，李荣宗，陈建雄，闫雪华，苏世标.HACCP体系在某铅酸蓄电池生产企业铅职业病危害分析和控制中应用[J].中国职业医学，2015，01：81-84.
铸造制造行业环保第8篇
关键词：铸造项目建设；流程；管理；工程承包
1铸造项目建设一般流程
一个新建铸造项目，从项目立项到建成投产一般要有100多项手续需要办理，烦杂而又浪费时间，如果对建设流程不了解，可能会走弯路，浪费更多时间和精力，为此，了解铸造项目建设流程十分重要。笔者根据经验概括总结铸造项目建设主要流程如图1。图1铸造项目建设主要流程如果建设项目是由新成立的公司建设，还需要前期注册新公司。
2铸造项目设计的特殊性
铸造项目特别是机械化、自动化造型的现代化铸造项目，由于铸造设备相互连接紧密、设备立体交叉、且常为多层叠加，因此，带来了铸造项目设计的复杂性和特殊性。
2.1铸造项目工艺复杂
生产1t铸件，车间物流量约4~5t。因此，铸造项目物流量大。而这些需要移动的物体，其姿态也是相当不规则，有杂乱无序的生铁、废钢；有贵重的合金材料；有高温的铁液；有沉重的砂箱；有刺激气味的砂芯；有散装的砂子；有到处飞扬的煤粉和除尘灰；还有形状各异的铸件。要把这些物品按需按时不停地搬运到指定的目的地，其难度可想而知，并且在搬运过程中还要满足铸造工艺各种参数的严格要求，这就决定了铸造车间工艺设计的复杂性。另外，铸造设备多为非标设备，即使同一规格的设备，不同的设备厂家，其提供的公用耗量和特构资料也不一样，这就更加增加了设计的难度。
2.2铸造项目结构复杂
由于铸造车间工艺的复杂性，决定了铸造项目结构比其它项目复杂。铸造车间一般地下有很多-4.5m左右的地坑，地上有4~5层的平台，造成厂房基础和上部结构比其它车间复杂的多。还有，一般情况下，铸造厂房的柱子荷载也各不相同，即使相连的柱子，由于平台变化和公用管线不同，荷载也不相同。通常情况下，同样面积的铸造车间设计出图量是其它厂房出图量的3~4倍！
2.3铸造项目管线繁多
随着整个社会对环保意识的提高，在铸造项目设计时，会尽量选用对环境污染少的设备，但由于铸造的特殊性，还会有不少粉尘产生，为了收集这些粉尘，铸造车间有很多公用管线，对于这些公用管线，如果设计不合理，就会出现相互干涉和除尘效果不好的现象，这也给铸造设计增加了难度。
2.4铸造项目设计周期长
铸造项目往往是方案或初步设计完成、主要设备订货完毕、设备资料齐全后才能开始施工图设计。而工艺设备订货往往需要很长时间，这就造成了铸造项目设计周期比一般项目长很多的现象。
3一般铸造项目建设周期
由于铸造项目的特殊性，项目建设前期阶段一般需要14个月左右，即项目可行性研究报告编制和环评报告编制大约2个月，初步设计1个半月，设备订货6~8个月，施工图设计3个月。项目实施阶段一般需要20个月。因此，从项目决策到项目建成投产，一般是36个月。影响建设周期的因素主要有设备订货时间、现场施工条件、职能部门手续办理等，国内不少厂家设备订货时间长达一年之久。还有个别项目由于建设初期对选址基本条件了解不够，某些关注点不到位，导致项目建成后不能及时投产，因此，导致项目建设周期拉长。
3.1缩短建设周期的措施
一个新的铸造建设项目的实施，往往是决策阶段缓慢，一旦决策后，决策层总是希望尽快建成投产。因此，建设单位往往会逼设计单位尽快出图，从而产生了二阶段设计出图的设计模式。即设计单位根据自身的经验先进行厂房和干管设计，厂房先报建、施工，等设备订货完成后，再进行特构和二次管线设计，这样也可以缩短工期3到4个月，但会带来投资增加的隐患，隐患大小取决于设计单位经验的多少，同时，设计单位风险和工作量也随之加大。还有，一个新的铸造建设项目，对于建设单位来说往往是第一次。因此，对各部分的工作量、工作难度难免估计不足，往往导致计划执行不力，影响建设周期，增加建设投资。另外，对于上百套的工艺设备来说，实施者如果对各家设备不了解，就需要一对一逐个进行交流，为选择合适的设备和价格，往往每种设备交流至少三家以上，再加上合同审批的流程，这就导致很多厂家设备订货时间过长，影响建设周期。特别是有进口设备的项目，为了达到免税目的，手续更多更烦。为缩短建设周期，近年来，不少铸造项目采用国际通行的工程建设项目组织实施方式—工程总承包和工程项目管理。由于该种模式的主体一般是设计、施工一体化单位，设计时可以根据自身的经验将设计和采购同时进行，从而使工期缩短3~4个月。同时，由于是专业人员管理，计划执行严谨，能够确保工期。项目建设过程中的关键点，设计人员最清楚，因此，总承包模式也便于质量控制。采用工程总承包模式，还可以解脱出建设方不少技术人员进行产品工艺研发。所以，总承包模式体现了专业的人干专业的事，可以提高工程建设管理水平，保证工程质量、进度和投资效益，是一种不错的工程建设模式。
3.2如何降低建设投资
有数据表明，设计阶段对项目投资的影响一般在75%左右，施工阶段对项目投资的影响一般在25%左右，一个优秀的设计方案，可以降低建设投资5%~10%，最高可达20%。因此，选择一个好的设计单位，是降低建设投资最有效的方法，比如为了降低投资，有经验的设计单位在设计时将厂房基础和设备特构一并考虑，避免设计浪费和施工反复开挖。但往往很多人意识不到这一点，导致设计错误、相互干涉、建设拖期、投资增加等，更有甚者，项目建成之时也是项目改造之时，项目建成后迟迟不能投入运转，给用户造成极大的损失。造成这种现象的主要原因是：第一、设计对投资的影响不够直接，而设计费的多少直观明了，且设计水平的高低与设计费的多少无法衡量；第二、每个项目的建设都是唯一性的，决定了设计单位的选择也是唯一性的，不可能一模一样同时建设两个项目对设计单位进行对比；第三、部分业主由于专业知识上的限制，对设计方案难以评判优劣；第四、部分业主没有意识到好的设计可以降低今后项目的运行成本。另外，严格控制建设进度和质量，也是降低建设成本的一个有效措施。
4结语
铸造项目由于其复杂性和建设过程的特殊性，必须引起有关人员的高度重视，每个企业要根据自身情况，选择适合自己的铸造项目建设模式。每个铸造项目都有其合理的建设周期，一味的压缩建设周期是不科学、不经济的。另外，选择一个优秀的设计单位非常重要，它将影响到项目直接投资的75%和今后日常运行成本，建议各企业在建设铸造项目时务必重视设计这一环节。
作者:刘小龙 单位:中国汽车工业工程有限公司
参考文献
[1]张毅.工程项目建设程序[M].北京：中国建筑工业出版社.2011.
铸造制造行业环保第9篇
关键词：6063合金；水平铸造；机组PLC；人机界面
中图分类号：TP29 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）28-0067-03
为提高电解铝在市场上销售的附加值，需将初级工业原材料――电解铝进行深加工，提高诸如6063合金圆棒等多品种在产品中所占比例。本文对于生产6063合金圆铸锭的水平连续铸造系统中工艺控制及PLC控制部分进行初步讨论。
1 6063铝合金铸造
铸造生产过程主要是将熔化了的金属浇入特定的铸模以后，经凝固冷却而得到成形的铸锭过程。铸锭的质量决定金属加工的好坏。铝合金铸造来说，起初是砂模铸造，逐渐发展为铁模铸造，水冷模铸造，又发展为水浸法铸造，进而发展为半连续铸造，连续铸造。
1.1 水平连续铸造
水平连续铸造基本保持立式半连续铸造的基本规律。液穴形状和尺寸与铸造参数的关系和立式半连续铸造一样，基本不变。但铸造轴线的水平配置对结晶特点和液穴形状有所影响。由于重力的作用，铸锭下表面与结晶器没有间隙，因此冷却强度大，而铸锭的上表面空气间隙增大，冷却减弱，因而铸锭下边部分先结晶，导致液穴形状不对称。
1.2 水平连续铸造工艺过程简介
1.2.1 液成分的调整配制：铝液由电解原铝送进熔炼炉后，首先要对新来的铝水进行成份化验，根据得出的结果，对铝液进行成分、配料，添加不同的金属，最后使其达到6063合金成分的要求，经过铝液精炼，将铝水中混合的杂质除去，经30分钟以上的静置，此时的铝液就达到铸造的要求了。
1.2.2 生产过程：水平铸造用的装置主要由一个用绝热材料衬里的中间包，一个与中间包连接的水平结晶器，结晶器备有一套铸造用引锭头。引锭头随凝固铸锭向后牵动，在中间包的前壁与结晶器之间严密封闭。经过静置的标准铝液，首先从熔炼炉中经流槽流入到中间包内，后经结晶器进行冷却结晶。初始时由拉坯机牵引引锭头经冷却后，拉出来结晶成初形的棒材，再由拉坯机进行牵引，并进一步冷却成形，成为成品棒材，然后由同步锯按照具体的尺寸的要求进行定长在线连续锯切，切后的成品由辊道送出到下一工序进行吊运打捆。全部棒材生产过程全部完成。
2 铸造机基本设备组成
根据生产工艺的过程要求，6063合金圆棒水平铸造机组基本设备如下：
中间包：中间包是储存、输送熔体和缓冲液流的装置。中间包具有良好的保温性能和适当的几何尺寸，深度应达到使储存的熔体既能产生一定的静压力，又不致造成过大的冲击，避免冲破铸锭表皮层的凝壳。
结晶器：圆棒铸造的关键部件，是棒材铸造成形的部件。它决定生产出的成品圆棒的外形规格及尽寸，其质量的优劣将直接影响到棒材生产的外部质量。
引锭头：最初铸造生产时，棒材成形的引出部件，主要对棒材初铸造起到封端头，牵引棒材成形。
拉坯机：对铸造成形的棒材向外牵引，使成形棒材在其的牵引力作用下，不断地外出铸造成形，同时，对铸造初成形的尚未完全结晶的软棒进行水平托拉，一方面不断地使棒材连续铸造成形，另一方面在其对半结晶的棒材在水平托运过程中不断继续结晶成形为后面的锯切工作做好准备工作。
同步锯：是圆棒水平铸造生产中重要的设备之一，它主要是对完全结晶成形后的棒材进行成品锯切，在锯切过程中主要满足两个方面的要求，一方面是在锯切过程中不能影响到棒材的连续铸造生产，另一方面是在锯切时还要满足产品长度对精度的要求。它工作的好坏直接影响棒材的成品质量。
加丝机：主要在棒材生产工艺中根据截面积及拉坯速度的要求定时、定量地向铸造中间包中加入Φ9.5mm的铝-钛-硼合金丝，以调节棒材的质量（避免开裂及出现冷格，保证棒材的平直、光洁，柔韧性好等各种性能）。
水泵：主要给铸造生产中提供稳定的冷却水，保证冷却水时刻都控制在恒温、恒流量状态。
辊道：主要是用来运送锯切后成形棒材的设备，可
直接将经定尺切割后的棒材直接导入下一自动打捆工序。
3 PLC控制系统
6063铝合金连续铸造系统。6063合金圆棒铸造机组电气控制采用PLC集中控制，系统各主要参数均进入中央处理器处理，对各个工艺参数进行在线监控，自动报警，并可进行远程控制。
系统的主控单元选用日本OMRON公司的C200H型可编程序控制器，它具有开关量的输入、输出，可扩展模入、模出单元，并有RS-232标准串口。
本铸造机组控制系统主要对以下工艺等参数进行检测、控制：（1）铸棒过程中铝液在中间包的温度；（2）拉坯机运行速度；（3）加丝机运行速度；（4）液压站油压及温度；（5）冷却循环水温度及压力；（6）定尺切割长度。
上述工艺参数通过模拟量输出触点直接控制变频器工作频率从而达到控制拉坯机电动机转动速度、液压站油泵电动机运行速度，对应实时在线调整铸造速度、液压系统压力。根据拉坯速度及铸锭截面，精确调节加丝机变频器输出频率，达到控制单位体积铸锭内细化剂（铝-钛-硼丝）在不同标号产品内的添加量。通过PLC自动控制程序实时在线调整，可以达到各工艺参数连锁控制，实现整套设备协调工作，满足生产工艺的要求，避免由于拉坯速度过快造成结晶器出口棒材不凝固、粘死、结晶器需停产检修的故障。变频器工作频率、各工艺点的温度、压力等实际值都可通过人机界面直观地显示和实时修改。
由于铝液的温度和流量、冷却水温度和流量等工艺随合金棒外型尺寸及环境温度变化而有所不同。因此，对PLC控制系统的控制精度要求较高。故在6063合金圆棒铸造机组自动控制程序及检测仪器的设计中，在保证设备及人身安全的前提下，限制拉坯机自动运行中最高、最低运行速度，以保证整个系统可靠、安全地在工艺条件下受控运行。系统通过选用进口原装施耐德公司制造的高转矩变频器实现手动/自动调节拉坯、冷却、锯切电机运行速度，达到圆棒铸造工艺的要求。调整频率范围0～200Hz，在自动操作状态下PLC根据设定工艺参数控制设备运行状态。
当发生电气、机械故障和工艺参数超出设定值等故障时，系统进行声光报警，并启动故障自处理程序，保障人身及设备安全。人机界面故障时，PLC及变频器、检测仪器可以组成独立控制系统进行工作；若人机界面、PLC系统均出现故障，现场控制柜具有手动功能，以保证系统工作的不间断。
4 人机界面
4.1 系统简介
本铸造机控制设计中选用OMRON公司12寸彩色人机界面作为工业现场操作站，该屏配有专用操作系统。所有工艺参数均可通过人机界面显示操作及在线更改，并可通过自动、手动切换按钮，对铸造时的全部工艺过程进行自动工作或手动操作。工艺参数全部可在总流程图画面上在线显示、监控并提供所有工艺参数上限、下限及断线等以声、光形式的报警信号，同时可在报警画面查到每一个具体报警故障的汉语说明。且所有上、下限报警设定值均可在设备进入铸造生产之前，通过人机界面在输入密码后进行调节修改。
4.2 主流程图监控状态
系统开机上电以后，系统画面自动显示“主流程图画面”，系统所有工艺参数在“主流程图”上可全部显示监控，在正常工作状态下对全部的工艺参数进行监控。并可通过触摸相应的参数位置或几个分画面位置进入相应的工艺参数及上下限报警参数设置。在系统工作或设置更改状态下，如有任意一个参数超过报警设置值时，声光报警会发出声光信号，屏上“检查”按钮自动切换成“错误日志”与对应画面交替显示，触摸对应按钮就可查出具体报警参数的确切位置。
4.3 同步锯切工艺流程监控状态
在主流程图监控画面上，按压“同步锯切”按钮，则进入锯切监控画面。该画面实时动画显示同步锯工作状态及锯切棒料的定尺长度。在自动运行状态下变频器设备转速或频率禁止操作；在完成一次棒料锯切且同步锯处于退车返回途中时，才允许用户修改下次锯切
长度。
4.4 液压站、循环水泵监控状态
液压站是提供各液压阀动力的来源的主要设备。每班次设备启动时，均需在液压站压力达到标准值且循环水泵供给的冷却水压力、流量达到标准值后，系统允许运行。画面实时监控液压站油温、压力及是否有液压油过脏等影响系统运行的情况发生。
4.5 报警设置、显示操作
系统所有工艺参数的运行状态，均可通过相对应的系统操作画面进行上、下限报警设置，并可以在使用过程中根据实际使用操作工艺进行修改。系统所有报警参数设置好以后，进入正常工作状态下，如有任何参数超过报警设置值时，系统均可发出声光报警信号，以警示操作人员工艺参数发生变化，并可通过触摸报警按钮进入“报警故障显示菜单”，故障位置会自动在画面上警示显示。再次触摸相应的故障显示时，任何一种故障均可详细的显示。
参考文献
[1] 黎文安.工厂常用电气设备手册[M].北京：水利水电出版社，1990.
[2] 吕如良.电工手册[M].上海：上海科学技术出版社，1995.
[3] 崔东生.原铝及其合金的熔炼与铸造[M].北京：冶金工业出版社，2005.
[4] 欧姆龙公司.OMRON C200H/C200HX/C200HE安装手册，2003.
