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我國鑄造業(yè)應(yīng)采用循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展模式
采用循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展模式,建立資源節(jié)約、環(huán)境友好的鑄造行業(yè)是降低能耗的一條重要途徑。鑄造生產(chǎn)過程中的各種工業(yè)爐窯是消耗資源的大戶,也是污染環(huán)境的源頭。充分利用鑄造生產(chǎn)過程中的爐窯余熱可以減少能源消耗。比如山東某廠將沖天爐余熱引入到烘干房對噴漆后的鑄件進(jìn)行烘干, 達(dá)到了節(jié)約能源的效果。利用沖天爐余熱加熱生活用水。低壓鑄造在加工的過程中出現(xiàn)氣孔或者沙孔的情況,都是可以進(jìn)行改善的,主要是因?yàn)樯a(chǎn)工藝的原因,可以使得鑄件形成一個(gè)方向性的凝固,所以這樣的形式出現(xiàn)其內(nèi)部缺陷的可能性也會降小。 按照德國人的說法:垃圾就是放錯了地方的物品。鑄造生產(chǎn)中的廢物減量、再利用、再循環(huán)、再制造應(yīng)得到充分重視。據(jù)介紹傾倒一噸廢砂的成本高于購買新砂成本,而且再生后的砂各項(xiàng)指標(biāo)并不亞于新砂。按照目前國內(nèi)新砂價(jià)格與再生后砂成本進(jìn)行比較,再生成本僅為新砂的三分之一。大量的爐渣經(jīng)過粒化處理可以作為生產(chǎn)水泥的原料不失為減少污染物排放的好方法。
砂型鑄造中所用的外砂型按型砂所用的粘結(jié)劑及其建立強(qiáng)度的方式不同有粘土濕砂型:
化學(xué)硬化砂型
這種砂型所用的型砂稱為化學(xué)硬化砂。其粘結(jié)劑一般都是在硬化劑作用下能發(fā)生分子聚合進(jìn)而成為立體結(jié)構(gòu)的物質(zhì),常用的有各種合成樹脂和水玻璃?;瘜W(xué)硬化基本上有3種方式。
① 自硬:粘結(jié)劑和硬化劑都在混砂時(shí)加入。制成砂型或型芯后,粘結(jié)劑在硬化劑的作用下發(fā)生反應(yīng)而導(dǎo)致砂型或型芯自行硬化。自硬法主要用于造型,但也用于制造較大的型芯或生產(chǎn)批量不大的型芯。
② 氣霧硬化:混砂時(shí)加入粘結(jié)劑和其他輔加物,先不加硬化劑。造型或制芯后,吹入氣態(tài)硬化劑或吹入在氣態(tài)載體中霧化了的液態(tài)硬化劑,使其彌散于砂型或型芯中,導(dǎo)致砂型硬化。氣霧硬化法主要用于制芯,有時(shí)也用于制造小型砂型。
③ 加熱硬化:混砂時(shí)加入粘結(jié)劑和常溫下不起作用的潛硬化劑。制成砂型或型芯后,將其加熱,這時(shí)潛硬化劑和粘結(jié)劑中的某些成分發(fā)生反應(yīng),生成能使粘結(jié)劑硬化的有效硬化劑,從而使砂型或型芯硬化。加熱硬化法除用于制造小型薄殼砂型外,主要用于制芯。
金屬型和砂型,在性能上有顯著的區(qū)別,如砂型有透氣性,而金屬型則沒有;砂型的導(dǎo)熱性差,金屬型的導(dǎo)熱性很好,砂型有退讓性,而金屬型沒有等。金屬型的這些特點(diǎn)決定了它在鑄件形成過程中有自己的規(guī)律。
型腔內(nèi)氣體狀態(tài)變化對鑄件成型的影響:金屬在充填時(shí),型腔內(nèi)的氣體必須迅速排出,但金屬又無透氣性,只要對工藝稍加疏忽,就會給鑄件的質(zhì)量帶來不良影響。
鑄件凝固過程中熱交換的特點(diǎn):金屬液一旦進(jìn)入型腔,就把熱量傳給金屬型壁。液體金屬通過型壁散失熱量,進(jìn)行凝固并產(chǎn)生收縮,而型壁在獲得熱量,升高溫度的同時(shí)產(chǎn)生膨脹,結(jié)果在鑄件與型壁之間形成了“間隙”。當(dāng)今廣泛使用的鋁合金壓鑄件,由于熔點(diǎn)較高,只能在冷室壓鑄機(jī)上生產(chǎn)。在“鑄件一間隙一金屬型”系統(tǒng)未到達(dá)同一溫度之前,可以把鑄件視為在“間隙”中冷卻,而金屬型壁則通過“間隙”被加熱。
金屬型阻礙收縮對鑄件的影響:金屬型或金屬型芯,在鑄件凝固過程中無退讓性,阻礙鑄件收縮,這是它的又一特點(diǎn)。
熔模鑄造的鑄型可分為實(shí)體型和多層型殼兩種
將模組浸涂耐火涂料后,撒上料狀耐火材料,再經(jīng)干燥、硬化,如此反復(fù)多次,使耐火涂掛層達(dá)到需要的厚度為止,這樣便在模組上形成了多層型殼,通常將近其停放一段時(shí)間,使其充分硬化,然后熔失模組,便得到多層型殼。
多層殼有的需要裝箱填砂;有的則不需要,經(jīng)過焙燒后就可直接進(jìn)行澆注。
在熔失熔模時(shí),型殼會受到體積正在增大的熔融模料的壓力;在焙燒和澆注時(shí),型殼各部分會產(chǎn)生相互牽制而又不均的膨脹的收縮,因此,金屬還可能與型殼材料發(fā)生高溫化學(xué)反應(yīng)。所以對型殼便有一定的性能要求,如小的膨脹率和收縮率;高的機(jī)械強(qiáng)度、抗熱震性、耐火度和高溫下的化學(xué)穩(wěn)定性;型殼還應(yīng)有一定的透氣性,以便澆注時(shí)型殼內(nèi)的氣體能順利外逸。這些都與制造型殼時(shí)所采用的耐火材料、粘結(jié)劑以及工藝有關(guān)。硅溶膠的穩(wěn)定性好,可長期存放,制型殼時(shí)不需專門的硬化劑,但硅溶膠對熔模的潤濕稍差,型殼硬化過程是一個(gè)干燥過程,需時(shí)較長。