談我國(guó)鑄造裝備發(fā)展
論文摘要:介紹了我國(guó)鑄造裝備方面的基本情況，通過對(duì)鑄件的產(chǎn)量、近年來(lái)新建鑄造項(xiàng)目的特點(diǎn)、引進(jìn)造型線數(shù)量等方面的分析，找出了我國(guó)鑄造裝備與國(guó)外的差距，提出了我國(guó)鑄造裝備的發(fā)展方向
1概述
我國(guó)鑄件產(chǎn)量已連續(xù)9年位居世界第一，但我國(guó)的鑄造水平還比較落后，近年來(lái)雖有很大的長(zhǎng)進(jìn)，但總體來(lái)講，還落后于發(fā)達(dá)國(guó)家.究其原因.主要是鑄造裝備的開發(fā)、制造技術(shù)、性能與發(fā)達(dá)國(guó)家還有不小的差距，從表1一表5的數(shù)據(jù)我們可以看出。
表1為2006年全球主要鑄件生產(chǎn)國(guó)和地區(qū)鑄件產(chǎn)量，從表1可看出中國(guó)占全球鑄件產(chǎn)量30%以上。
表2是我院近5年來(lái)設(shè)計(jì)的鑄造項(xiàng)目數(shù)量及規(guī)模，共計(jì)24個(gè)項(xiàng)目，其規(guī)模都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于3 000 t的準(zhǔn)人綱領(lǐng)，這些項(xiàng)目是我國(guó)鑄造的主流，一定程度上代表了我國(guó)鑄造的水平。
由表1一表6的一些數(shù)據(jù)可以看出，我國(guó)鑄件的產(chǎn)量和鑄造裝備的銷售量不成比例，鑄造裝備的發(fā)展空間仍然很大。
居不完全統(tǒng)計(jì)，近年來(lái)我國(guó)每年鑄造方面的投資都在50億左右，其中設(shè)備投資約35億以上，關(guān)鍵裝備仍然依靠進(jìn)口。
鑄造裝備現(xiàn)狀
1.1技術(shù)落后
目前，世界發(fā)達(dá)國(guó)家鑄件總產(chǎn)量65 %-70%采用砂型鑄造工藝，砂型鑄造裝備的水平，一定程度上代表了這個(gè)國(guó)家的鑄造水平，下面就以砂型鑄造裝備技術(shù)為例，比較我國(guó)存在的差距。
1)缺少高品質(zhì)鐵液的熔煉技術(shù)
我國(guó)的焦碳、生鐵等質(zhì)量差別很大，同時(shí)沒有大噸位長(zhǎng)爐齡熱風(fēng)沖天爐熔煉設(shè)備制造企業(yè)，因此，很難獲得高質(zhì)量的鐵液，個(gè)別鑄造企業(yè)為了適應(yīng)特殊鑄件需要，花大價(jià)錢從國(guó)外引進(jìn)長(zhǎng)爐齡熱風(fēng)沖天爐;對(duì)于大功率的中頻熔化電爐，基本被國(guó)外幾家企業(yè)壟斷，國(guó)內(nèi)土生土長(zhǎng)的電爐企業(yè)，無(wú)論從環(huán)保指標(biāo)還是能耗指標(biāo)及設(shè)備可靠性，都有較大差距。
表7是國(guó)內(nèi)外中頻電爐熔化能耗指標(biāo)比較。
2)高精度鑄型的獲得和高精度型芯的制備缺乏技術(shù)和裝備。
我國(guó)的造型技術(shù)并不落后，但由于制造精度、
元器件可靠性、制造成本等原因，獲得高精度的鑄型仍然困難。我國(guó)鑄造裝備生產(chǎn)企業(yè)“創(chuàng)新”能力很強(qiáng)，很多造型工藝裝備在國(guó)外很好，但一到國(guó)內(nèi)就結(jié)合“國(guó)情”給大大簡(jiǎn)化了，出現(xiàn)了設(shè)備不像設(shè)備，但又可以生產(chǎn)鑄件的怪胎，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境一塌糊涂。但很多企業(yè)為了與國(guó)際接軌，不得不花大價(jià)錢進(jìn)口設(shè)備。最具代表性的靜壓造型線的情況，從表4可以看出，仍以進(jìn)口為主。對(duì)于制芯設(shè)備，我國(guó)與國(guó)外先進(jìn)水平相比，差距較大，特別是自動(dòng)化制芯中心方面，目前高質(zhì)量的發(fā)動(dòng)機(jī)鑄件，其制芯中心無(wú)一例外的都是從國(guó)外引進(jìn)。
3)缺乏高效可靠的砂處理設(shè)備
目前，多數(shù)廠家選用的是比較落后的混砂機(jī)，有的甚至沒有混砂機(jī)，手工混制，對(duì)于高生產(chǎn)率的自動(dòng)造型線，與其匹配的大生產(chǎn)率、高可靠性混砂機(jī)目前國(guó)內(nèi)很難滿足，仍然以進(jìn)口為主。
對(duì)于大容量的斗式提升機(jī)，如果超出20 m高，故障率就會(huì)大大地提高，因此，不得不改變傳統(tǒng)的塔式布置。
4)鑄件表面處理技術(shù)較差
我國(guó)鑄件清理多數(shù)仍然采用人工清理，鑄件的清理質(zhì)量和表面的一致性很難保證，而國(guó)外多數(shù)已采用專用的清理線，采用粗、精拋工藝，鑄件表面采用噴粉工藝。我國(guó)鑄件表面處理設(shè)備制造廠家的裝備水平較差，因此，難以生產(chǎn)出高水平的設(shè)備，同時(shí)，由于我國(guó)的原材料問題，耐磨件的壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如國(guó)外。
1.2競(jìng)爭(zhēng)激烈
我國(guó)鑄造設(shè)備的價(jià)格一般以設(shè)備重量計(jì)價(jià)，不管技術(shù)含量多少，一律多少錢一噸，且競(jìng)爭(zhēng)激烈，一些小的鑄造設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)，為了生存一再壓價(jià)，因此，造成鑄造設(shè)備的粗制濫造，從而使鑄造設(shè)備市場(chǎng)進(jìn)人一個(gè)惡性循環(huán)的怪圈—價(jià)格越低，越做不好，越做不好，價(jià)格越低。目前，普遍現(xiàn)象是很多鑄造企業(yè)寧愿掏幾倍國(guó)產(chǎn)設(shè)備的價(jià)格去進(jìn)口國(guó)外設(shè)備，值得我國(guó)鑄造設(shè)備制造企業(yè)反思。
1.3可靠性差
由于價(jià)格和基礎(chǔ)件原因，我國(guó)鑄造裝備的可靠性普遍不如國(guó)外。我國(guó)自制鑄造設(shè)備的開動(dòng)率一般比進(jìn)口設(shè)備的開動(dòng)率低10 %-20 %，其主要原因是設(shè)備材質(zhì)不合格、加工精度不夠和元器件不可靠。
由于設(shè)備可靠性差，綜合下來(lái)，設(shè)備的生產(chǎn)率一般是標(biāo)稱生產(chǎn)率的一半左右。
1.4環(huán)保、節(jié)能產(chǎn)品少
我國(guó)除少數(shù)鑄造企業(yè)配備完善的環(huán)保設(shè)備外，多數(shù)企業(yè)沒有配備環(huán)保設(shè)備或環(huán)保設(shè)備相當(dāng)簡(jiǎn)單。我國(guó)鑄造環(huán)保設(shè)備的性能和覆蓋面與國(guó)外也有一定的差距。針對(duì)鑄造特點(diǎn)的專用除塵設(shè)備、砂再生設(shè)備、澆注煙氣處理設(shè)備、爐料準(zhǔn)備設(shè)備、余熱再利用設(shè)備等等剛剛起步。
1.5缺乏系統(tǒng)性
多數(shù)企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)認(rèn)為鑄造效益最差，因此，不愿意投資鑄造，樂意把鑄件外協(xié)給地方小廠，且不說(shuō)這種作法是否正確，但確實(shí)成就了一些小的鑄造廠，也制約了我國(guó)鑄造的發(fā)展，這些小鑄造企業(yè)作為配套廠，價(jià)格被一壓再壓，其發(fā)展多數(shù)隨主機(jī)廠的產(chǎn)量要求土法上馬，盲目發(fā)展擴(kuò)大，沒有經(jīng)過系統(tǒng)設(shè)計(jì)，更沒有循環(huán)經(jīng)濟(jì)的意識(shí)。由于有相當(dāng)一部分這樣的企業(yè)，因此，決定了我國(guó)鑄造裝備水平不高的事實(shí)，據(jù)2005年統(tǒng)計(jì)，發(fā)展較好的17家鑄造裝備企業(yè)(約占全行業(yè)約1/10)的銷售收人約占全行業(yè)的13.6%;規(guī)模較大的企業(yè)不多，年銷售收人超過1億元的企業(yè)只有2家，多數(shù)企業(yè)在千萬(wàn)元以下，有的只有幾百萬(wàn)元;為了降低成本，多數(shù)以手工或手工加機(jī)械的形式生產(chǎn)，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量較差，只有工藝設(shè)備，沒有輔助和環(huán)保設(shè)備，這些設(shè)備制造商多是鐵路警察，各管一段，沒有一家能進(jìn)行系統(tǒng)供貨的。
1.6沒有主管部門和缺乏管理
目前，鑄造協(xié)會(huì)已于2008年6月成立了鑄造裝備委員會(huì)，鑄造學(xué)會(huì)的鑄造機(jī)械委員會(huì)也將更名為鑄造裝備委員會(huì)，這些委員會(huì)本身就是半民間組織，對(duì)行業(yè)沒有總體規(guī)劃、沒有研發(fā)資金、沒有行業(yè)規(guī)范制定權(quán)等等，因此，目前還很難對(duì)行業(yè)發(fā)展有實(shí)質(zhì)性的影響
2發(fā)展展望
2.1國(guó)家政策
2006年6月28日國(guó)務(wù)院頒發(fā)了《關(guān)于加快振興裝備制造業(yè)的若十意見》，其中提出振興目標(biāo)為:到2010年，發(fā)展一批有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的大型裝備制造企業(yè)集團(tuán)，增強(qiáng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)重大技術(shù)裝備的制造能力，基本滿足能源、交通、原材料等領(lǐng)域及國(guó)防建設(shè)的需要。依靠區(qū)域優(yōu)勢(shì)，發(fā)揮產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)，形成若干具有特色和知名品牌的裝備制造集中地。建設(shè)和完善一批具有國(guó)際先進(jìn)水平的國(guó)家級(jí)重大技術(shù)裝備工程中心，初步建立以企業(yè)為主體的技術(shù)創(chuàng)新體系。逐漸形成重大技術(shù)裝備、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)裝備、基礎(chǔ)裝備、一般機(jī)械裝備等專業(yè)化合理分工、相互促進(jìn)、協(xié)調(diào)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)格局。
《意見》提出的個(gè)個(gè)振興領(lǐng)域，都與鑄造有關(guān)，特別是“發(fā)展大氣治理、城市及工業(yè)污水處理、固體廢棄物處理等大型環(huán)保裝備，以及海水淡化、報(bào)廢汽車處理等資源綜合利用設(shè)備，提高環(huán)保設(shè)備研發(fā)制造水平�！奔仁菍�(duì)鑄造業(yè)本身環(huán)保提出了更高的要求，又是對(duì)環(huán)保設(shè)備的鑄件提出了更高的要求。
為鼓勵(lì)中國(guó)鑄造裝備企業(yè)，在不違背國(guó)際貿(mào)易規(guī)則的前提下，將會(huì)限制部分國(guó)內(nèi)已有的關(guān)鍵裝備進(jìn)口。同時(shí)鼓勵(lì)我國(guó)鑄造裝備業(yè)盡快具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。
2.2研發(fā)能力將加強(qiáng)
目前，國(guó)外鑄造裝備發(fā)展的趨勢(shì)是大容量、專業(yè)化、環(huán)保型、低躁音、高精度、節(jié)能型。因?yàn)閲?guó)外的鑄造廠以專業(yè)的鑄造廠居多，其綱領(lǐng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于我國(guó)多數(shù)鑄造廠，因此，如熔化爐、混砂機(jī)等，必然會(huì)向大容量發(fā)展。同時(shí)，國(guó)外鑄造裝備生產(chǎn)廠家其產(chǎn)品比較單一，都是在某一方面具有特長(zhǎng)，面面具到的很少或者沒有。國(guó)外目前不僅在鑄造環(huán)保設(shè)備上有較大投人，而且，不斷改進(jìn)工藝設(shè)備，使其更具環(huán)保性。設(shè)備的精度越來(lái)越高，以適應(yīng)高精度鑄件的需要。
我國(guó)應(yīng)加大鑄造裝備的研發(fā)投人，確立攻關(guān)課題，設(shè)置專門的研發(fā)基金，徹底擺脫只顧經(jīng)濟(jì)不管社會(huì)環(huán)境的狀況。
就目前的情況來(lái)看，我國(guó)應(yīng)重點(diǎn)開發(fā)如下鑄造設(shè)備。
大噸位熱風(fēng)沖天爐;等流量快速自動(dòng)澆注機(jī)(自動(dòng)測(cè)溫、秤重)、帶點(diǎn)火功能;新的造型設(shè)備;造型線開箱取鑄件系統(tǒng)(發(fā)動(dòng)機(jī)件，型芯砂分離、利于芯砂再生、零排放）:鉆氣眼機(jī):V法自動(dòng)生產(chǎn)線:消失模自動(dòng)生產(chǎn)線;自動(dòng)制芯系統(tǒng)(冷熱芯盒，機(jī)器人大量使用、自動(dòng)取芯、去毛刺、組芯、浸涂料、烘干、自動(dòng)人庫(kù));型芯自動(dòng)儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)(立庫(kù)、自動(dòng)人庫(kù)、記憶、計(jì)算機(jī)管理、自動(dòng)輸送到下芯機(jī)、可設(shè)立獨(dú)立封閉空間及干燥系統(tǒng)，預(yù)防型芯存儲(chǔ)過程的吸濕);大功率、高效混砂機(jī);大容量砂冷卻設(shè)備;大容量篩砂設(shè)備;密閉砂輸送設(shè)備;自動(dòng)清理生產(chǎn)線(大批量缸體、缸蓋自動(dòng)清理);振芯設(shè)備;鑄件表面噴粉設(shè)備;高效除塵設(shè)備;舊砂再生設(shè)備等等。
2.3設(shè)備質(zhì)量要求越來(lái)越高，價(jià)格逐漸合理，競(jìng)爭(zhēng)逐漸公平
企業(yè)嘗夠了低價(jià)鑄造設(shè)備的苦頭后，逐漸明白設(shè)備的性價(jià)比，不是一味的追求價(jià)格最低，近年公開招標(biāo)的鑄造設(shè)備，最低價(jià)中標(biāo)的很少，有的為了保證生產(chǎn)高質(zhì)量的鑄件，甚至花大價(jià)錢購(gòu)進(jìn)設(shè)備，因此，只有價(jià)格，沒有質(zhì)量的鑄造設(shè)備將逐漸退出市場(chǎng)。
現(xiàn)在鑄造項(xiàng)目投資多數(shù)是企業(yè)自籌或私人投資，根本沒有賄賂的空間，對(duì)于具體管理人員，沒有人愿意為了一點(diǎn)小利而毀了整個(gè)項(xiàng)目和個(gè)人前途，加上我國(guó)的法制逐漸健全，因此，競(jìng)爭(zhēng)會(huì)逐漸公平，靠賄賂拿單子是行不通的。
我國(guó)新的鑄造裝備，從表面上看已經(jīng)與國(guó)外的相差無(wú)幾，但用過一段時(shí)間后，我們的設(shè)備油漆就會(huì)一塊一塊的掉，但進(jìn)口的設(shè)備用到最后油漆也不會(huì)掉;我國(guó)的鑄造設(shè)備一旦壞掉，更換元件比較困難，原因是有的鑄造設(shè)備是配做的，今后鑄造裝備企業(yè)應(yīng)以生產(chǎn)低劣設(shè)備為恥，以生產(chǎn)環(huán)保措施不全的設(shè)備為犯罪行為。
在80年代，我國(guó)引進(jìn)的自動(dòng)造型線其開動(dòng)率也多數(shù)在50%左右，而現(xiàn)在引進(jìn)的自動(dòng)造型線開動(dòng)率多數(shù)在90%以上，且隨時(shí)開機(jī)，隨時(shí)運(yùn)行，目前，我國(guó)的自動(dòng)造型設(shè)備與其相比，還有一定的差距，需要更好的提高，只有這樣，才能具備與國(guó)外設(shè)備同臺(tái)競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)力。
2.4與國(guó)外合作越來(lái)越多
目前，國(guó)際先進(jìn)的鑄造設(shè)備供應(yīng)商都看好中國(guó)的市場(chǎng)，在熔化、造型、砂處理、清理等方面，都有自己的獨(dú)資或合資廠，但這些合作面還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，許多方面仍然是空白，在這些合作領(lǐng)域，其產(chǎn)品規(guī)格的覆蓋面和質(zhì)量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如國(guó)外本土產(chǎn)品，要振興鑄造裝備業(yè)，必須走國(guó)際化合作道路。
2.5設(shè)備供應(yīng)將出現(xiàn)專和全兩個(gè)方面
隨著對(duì)鑄造裝備的要求越來(lái)越高，多數(shù)鑄造設(shè)備企業(yè)很難面面具到，只有少數(shù)國(guó)家級(jí)的大型企業(yè)才能生產(chǎn)鑄造的系統(tǒng)設(shè)備，為用戶提供全面的服務(wù)。
對(duì)于絕大多數(shù)企業(yè)來(lái)說(shuō)，可能要走專和精的道路�，F(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展，要求鑄件質(zhì)量越來(lái)越高，為鑄造裝備提出了更高的要求，就我國(guó)多數(shù)鑄造裝備企業(yè)的實(shí)力而言，要在每個(gè)方面都有所發(fā)展是不現(xiàn)實(shí)的，因此，必須發(fā)展各方面的專業(yè)設(shè)備廠，使其在某一方面處于領(lǐng)先地位，將來(lái)個(gè)性化的鑄造裝備越來(lái)越多。
在大批量潮模砂鑄造設(shè)備方面，是大型鑄造裝備企業(yè)發(fā)展的方向，而在特種鑄造裝備方面，如消失模鑄造、V法鑄造等，則是中小鑄造裝備企業(yè)發(fā)展的方向，手工作坊式生產(chǎn)的所謂鑄造設(shè)備，將沒有市場(chǎng)。
隨著我國(guó)節(jié)能、降耗、減排政策的逐步落實(shí)，鑄造環(huán)保設(shè)備的專業(yè)廠將逐漸增多。
2.6設(shè)備和工藝結(jié)合越來(lái)越緊密
在講究精益生產(chǎn)和追求高質(zhì)量、高精度鑄件的今天，適合某種鑄件的最佳工藝和裝備逐漸被利用，比如為了適應(yīng)車輪的冷卻速度和硬度，選用石墨造型;為了提高磨球的生產(chǎn)率，同時(shí)還要利用鐵模的急冷作用，開發(fā)了磨球生產(chǎn)線;為了提高球化效果和降低球化劑的加人，開發(fā)了喂絲球化裝置;為了使輪毅和制動(dòng)毅的冷卻更加均勻，同時(shí)節(jié)省用砂量，將砂箱做成圓形的;為了不讓鑄件卡在落砂機(jī)上，將落砂機(jī)做成帶導(dǎo)向裝置的，不讓鑄件翻身等等。
2.7設(shè)備制造手段越來(lái)越先進(jìn)
鑄造裝備的精度不比機(jī)加工設(shè)備的精度差，這種觀點(diǎn)已逐步被人們認(rèn)可，因此，很多先進(jìn)的制造技術(shù)和裝備應(yīng)用到鑄造機(jī)械的制造中，數(shù)控加工中心、數(shù)控鑊銑床等已普遍應(yīng)用。新的制造技術(shù)比如芯子加工設(shè)備也在研制;數(shù)控銑床已應(yīng)用到消失模的模型加工上;數(shù)控加工中心加工砂箱已非常普遍。
2.8鑄造裝備的自動(dòng)化程度越來(lái)越高
新的勞動(dòng)法實(shí)施后，很多企業(yè)已經(jīng)感受到沉重的壓力，勞動(dòng)力的成本越來(lái)越大，因此，在新建鑄造車間中，自動(dòng)化程度越來(lái)越高，過去由人工完成的工序，逐漸被機(jī)器代替，大批量的重型機(jī)器人已應(yīng)用到鑄造的砂芯搬運(yùn)和鑄件搬運(yùn)中。因此，要求鑄造設(shè)備供應(yīng)商在車間物流方面要能系統(tǒng)供貨，且注意路線最為短捷。
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