铸造企业应对原材料价格上涨的技术探讨

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1、铸造企业应对原材料价格上涨的技术探讨王成刚，孟嬴，马顺龙（一汽铸造有限公司技术中心）摘要：目前铸造用生铁、合金等原材料价格激增，引发铸件产品成本大幅上涨，铸造企业成本压力急剧增大。本文是针对这一严峻状态，从技术层面，不同角度探讨了降低铸件生产成本的技术措施，以减小因原材料价格上涨而带来的成本压力，降低铸件生产成本，提高铸造企业的经济效益。关键词：原材料；生铁；铝合金；价格；成本；技术；能耗；效益2007年我国铸件总产量接近3000万吨，高居世界第一位，可谓发展迅速。但近年来铸造行业面临着一个重大难题，就是铸件生产用原材料如生铁、铝锭、废钢、各类合金、球化剂等价格大幅上涨，尤其是生铁

2、价格的激增，大幅的增加了铸件的生产成本。目前生铁价格已突破5000元/吨大关，较之几年前已翻了几倍，并有进一步提高的趋势。根据年初的全球铁矿石价格协定，本年度进口铁矿石价格激增65%；铝锭的价格也在持续上升。可以预见的是，近两年主要原辅材料的价格将会进一步升高，而不会产生明显的回落。同石油相对于经济发展的竞争与需求一样，铁矿石、铝锭作为重要的工业原料，由于世界范围内对原材料的控制、保护与竞争，同时需求旺盛，价格上涨不可避免。铸造行业是采用原材料初级成型的毛坯生产企业，原材料价格激增，导致生产成本剧增，而国内一些主要的铸件毛坯需求企业的成品价格却在逐步降低以实现市场优势。以铸件的主要

3、需求企业汽车市场为例，为实现竞争与市场的占有率，汽车国内市场价格每年均在不同比例的下降，汽车生产企业降低销售价格，预示着尽管随着原材料价格增长导致生产成本提高，但企业必须通过节能、降耗、挖潜、技术降成本、管理降成本等一系列措施来抵消这一部分的生产成本提高，也就预示着对铸件的采购价格很难实现大幅比例的提高，甚至依然力求保持原有的铸件价格体系。国内的很多铸造企业恰恰面临这样的挑战。既然原材料价格的提高不是我们能够控制的（尽管我们或许可以通过一些途径或措施尽量降低原材料的采购成本），原材料对铸件成本提升是客观存在的，笼统地说，我们的解决办法有以下几个方面：一是相应提高铸件的销售价格，这也

4、包括高品质、高附加值、高利润铸件的开发与生产；二是在铸件生产过程中采取一些措施来降低铸件的制造成本或提高铸件的质量以实现其应有的价值；三是在行业范围内寻求对铸造行业合理的竞争环境与保护措施。我们在这里主要在技术降成本方面来进行一些探讨。1分担生铁、合金等材料价格上涨的材料降成本措施如前所述，铁矿石价格上涨在所难免，这要求我们对原材料的应用尽量采取一些措施降低生铁的加入量，目前可行的办法是：增加废钢和铁屑的用量，掌握不同产地、品质生铁的使用效果，降低高成本合金加入量等措施。1.1原材料对性能影响19世纪苏联专家契尔诺夫发现铸锭和铸件的性能与一些遗传因素有密切关系并得以证实，不同产地铁

5、锭中所含缺陷(如:气-缩孔的大小、析出状态和数量等)对后续铸件产生遗传效应、进而影响其性能。实际生产中，用不同产地的同牌号原料生铁配制同牌号铸铁，其σb值相差很大，获得的组织也不同。相同碳当量条件下，我国生产的铸铁总比国外铸铁的σb低50～100MPa(1～2个牌号)，究其原因，一是温度，二是原料。在国内，铸造生铁是生产铸铁件最为常用、最为主要的原材料，对于生铁品质对铸件性能的影响，在国内外已有多年研究。生铁中的微量元素、气孔、夹杂、石墨形态等因素的差异，对铸件的性能将产生明显影响，国外采用高存生铁或废钢来进行铁水熔炼，铁水有害元素少，杂质低，磷、硫量均低，对铸件性能影响颇大，这一

6、点对于铸造厂家在更换生铁时应尤为注意。一汽铸造研究所对不同产地的生铁做过试验，在相同的熔炼与成份条件下，产地A和产地B的生铁试验数据如下表1。表1产地A和产地B的生铁试验数据表生铁产地CSIMnCuNi抗拉强度延伸率产地A3.82%2.56%0.12%6.1%0.25%575MPa12.4%产地B3.84%2.55%0.12%5.9%0.25%510MPa14.5%1.2加大废钢应用比例，促进合成铸铁的生产合成铸铁即使采用废钢+增碳剂来实现铁水熔炼的铸铁一种方式，事实上，对于获得高品质的球墨铸铁，采用优质废钢加增碳剂（合成铸铁）为主要原材料的铸造熔炼方式非常有意义。废钢中的杂质元素

7、较少，成份稳定，已经过高温熔炼，消除了铸造用生铁的遗传效应，熔炼出的铁水具有较高的品质。采用废钢加增碳剂生产球墨铸铁，可以使球墨铸铁的韧性和强度均得到提高，性能提升；同时也不向传统认为废钢增碳工艺会使铸件的收缩倾向加剧，事实上，如果工艺处理得当，采用废钢增碳工艺会减轻铸件的收缩。这主要是源于采用废钢增碳的熔炼方式，铸件的基体晶粒组织会均匀化、细化，铁液的纯净度高，而同时增碳剂具有孕育效果，促进石墨化的效果也更稳突出。采用完全废钢熔炼工艺，通常在感应电炉熔炼的条件下进行