我国传统的水玻璃粘结剂熔模铸造工艺的发展前景

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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

2、胶工艺生产的铸件（不包括航空、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

3、以上数值可看到我国的资源消耗确是非常高，而且比较严重，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，

4、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，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

5、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

6、，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，

7、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

8、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