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铸造行业近年已列入“高危企业”,企业承担风险大,“落实主体责任”压力重,安全生产管理主要瓶颈,就是如何掌控“动态管理”因素的变化规律,采取有效措施,控制人的不安全行为、控制物的不安全状态、控制作业环境、加强安全管理,遏制生产事故的发生。
1控制人的不安全行为措施
(1)确定“隐患人”。同样事故二次以上者;不同事故三次者;重大事故一次者;警告二次以上者;违章操作三次者。(2)建立安全行为细则。分二项、三序、二重点。即机械操作项与个人行为项;熔炼、浇铸和清理工序;变电所与电炉二个重点。建立个人行为安全准则;工序安全细则;变电所安全管理、电炉安全检测内容等安全运行措施。(3)天天“念经、做操”,控制人的操作行为。组织员工念好经做好操。“念经”就是:熔化序、特注意;控制室、人不离;开炉前、先查看;水电表、必看好;前炉衬、班必查;液压站、试翻转;用冷炉、紧水管,起炉时、听异声;加料时、用磁吊;不明料、要扔掉;漏铁水、先断电;规定板、天天看。安全会、记录请;抓培训、不放松;新安法、有亮点;思维变、守红线;预防好、事故跑;念好经、安全保。做操就是“吊车指挥手势”:手心向下摆,吊钩向下落;手心向上扬,吊钩向上起;手心向上摆大臂,吊钩快速向上起……
2控制物的不安全状态措施
经过“爆炸、火灾、毒气”危险辨识,确定隐患点:熔炼与浇型过程(爆炸隐患);醇基涂料与油漆、木型模具的管理(火灾隐患);粉尘、噪声(有毒有害)。(1)熔炼与浇注过程(爆炸隐患)。中频电炉熔炼本身就构成了重大危险“隐患点”,生产环境中“水、火、电”为一体的工作运行原理的特点,决定了每道工序环节上的检查,不允许有点滴差错。1)无论炉体炉衬还是冷却水管线,热胀冷缩,如果处理控制不好,会经常出现设备故障,也会带来隐患和险情。如炉衬产生裂纹、炉领横裂纹;内水循环接口渗漏水滴,打火崩坏线路原件等;2)电炉运行系统水路汽化问题,往往被人忽视。只要设备设定水路分离器,就要控制、监管它。因水温过高而产生了汽化,汽化现象会导致炉体感应圈被熔化而发生险情;3)翻转系统如果不是机械传动系统,靠油压来完成的电炉易燃,最好采用“水基乙二醇”,阻燃、安全。(2)生产过程中,一旦发生漏炉事故,立即采取有效的应急措施。1)漏炉了,第一步快速切断炉体电源;迅速将炉中铁水出炉,一定保证炉内铁水高度低于漏点再去做排险处理等工作;2)漏炉了,铁水与水碰撞一起而且产生爆炸情况,先逃生再断电、断水,为了防止周围火灾发生,要快速切断周围电源,打开消防水带迅速,降温、灭火;3)漏炉了,翻转系统又失灵了怎么办?先快速切断电源,采用耐火泥杆从炉体外部堵漏点。(3)醇基涂料与油漆、木型模具的管理(火灾隐患)。铸造企业所用易燃易爆化学品种类很多,火灾防患不容忽视。易燃物品周围10米之内严禁烟火,张贴禁火标志,加强火源管理,做好应急管理,尤为重要。库内、现场引燃易爆品的存量大小决定了“危险隐患源”等级,库房每周上报一次进货量、库存量。做到严格管理,如:库房上锁,领用者签字、下班前剩余料返回库内,库房监督,双方确认。
3控制作业环境措施
铸造作业环境粉尘大、噪声大(有毒有害),温度高,控制作业环境不当,容易产生矽肺、噪声性耳聋、中暑等职业病。重点放在“预防为主”,贯彻执行“职业病防治法”,做好危害因素告知、职业病现状评价、员工体检,加强个体防护等工作,采用伸缩式打磨室、喷漆室等除尘措施,大大降低了打磨室的扬尘,漆雾的污染,效果良好。
4安全管理措施
(1)安全生产管理“检、落、检、罚”。强化“检、落、检、罚”不断地重复次数,“强制性”的全覆盖、零容忍贯穿着全过程作为开展工作的着力点、主攻方向,实现“安全生产事故为零”的目标。(2)突破铸造业安全生产管理难点。1)人的思想行为。人员流动突出、技术人才断档、一线员工文化底子薄;落后的生产工艺,原始的操作方法,根深地固的不良行为,给管理带来难点。采用心灵上和自然引导的方法,企业与员工的安全管理目标是一致的,都是为了保障员工身心健康,因此从各自角度加强管理,杜绝、纠正习惯性违章行为;2)从改变作业方式及技改投入上分析。陈旧的作业方式及“技改”投入不足,是产生安全隐患的根源。中国要从制造大国走向制造强国,需要企业家大胆创新,采用智能机器人代替工人做一些危险大、重复性、简单的体力劳动,既能提高工作效率,又能保障本质化安全生产。(3)安全管理“细致入微”。从铸造业安全生产管理过程看出,突显了“烫爆砸、粉噪火”预防特点,从源头微细环节入手,无论什么类型“隐患”,都应遵循“人机料法环”五要素分析,得出安全的方法、措施。要坚持分类、分项、分级、分层、分组、分最小单元去做,用最精细思维方式,不放过微小隐患的预知内容,去获取100%安全的“零事故”目标。(4)抓培训不放松。普遍存在着依赖性较强,一级压一级,遇事紧张一段时间,连讲代查再整改。过了“紧张期”反弹回原点,习惯性违章冒险操作时有发生。抓培训不放松,注重“反复性”培训,分步骤、分级、有计划地对人的思想意识、法律法规、操作规程、安全标准化管理体系等进行培训,用新的刺激方法刺激员工大脑,接受安全生产知识。掌控“动态管理”因素的变化规律,采取有效措施,控制人的不安全行为、物的不安全状态、作业环境,加强安全管理,遏制生产事故的发生。
作者:李振涛 单位:沈阳东北铸造厂
参考文献:
关键词:林业机械;铸造技术;机械铸造
前言
1978年改革开放以来,机器行业正在以飞快的速度前进。并且机器在林业行业中得到了普遍的使用,但是随之发生的是林业设备的品质问题,一般来讲林业设备运用林业行业的设备运用的时间都不是很长,抑或品质高的设备因为成本高所以使用的比较少。那么怎样铸造出品质更高价格却低廉能够广泛的推广使用的林业设备是林业行业最关心的问题之一。文章首先讲述了林业在开采砍伐以及制作中所运用到的机器设施,之后讲述了现在国内的铸造措施和将来的前进道路,最后综合两者对国内林业机器设备铸造措施的改造方式进行了简单的探索。
1 我国的林业机械设备
在国内林业行业使用的机器设施类型中大体可以划分为以下六种:(1)营林设备:主要功能是建造人工林业,如割灌设备、小规模使用柴油的拖拉机设备,为树木高扬程喷雾避免病虫危害的设备还有风力灭火设备以及有关的检查设施。(2)园林设备:主要功能是对城市中的园林以及草坪进行修理裁剪的低噪声修理裁剪的设备和园林方法等。(3)木材开采运输设备:开采砍伐使用的高功能油锯、集成材和木片制作设备。(4)实木制作和板式家具机械:通用木工设备如圆锯设备、四面刨设备;板式家具机械:多空钻、裁板锯;地板块机器:专门用于地板块的机器抑或使用四面刨设备及其配套机器;指接机器、集成材主要有涂胶设备以及指接设备等;除此之外,细木工板机器、涂装机器、木材干燥设备、防腐处置机器和弯曲木机器都是加工设备。(5)人造板制造机器:制作胶合板机器:直径较小的旋切设备和表板、芯板拼装设备、无卡轴旋切设备;中密度纤维板设备以及定向刨花板、人造板二次加工贴面和模压刨花技术等等。(6)木工刀具、刃具以及小型手动工具:如钻头、气钉枪、手动砂轮工具等。
2 我国的铸造技术
2.1 我国铸造技术概况
国内铸件的生产量在二零零零年就已经超过美国持续六年都排在世界第一,在经济比较发达的国家整体上铸造措施优异、商品品质高、生产速度快、对环境影响小、原材料和辅助材料已经建成体系化。在我国,铸造行业和国家民生有着重要的关联,铸造业是汽车行业、石化行业、钢铁行业、电力行业、造船行业、纺织行业、装备制作行业等支柱性行业的根本,是制作加工业最关键的构成部分。在机器配件中,铸造件在整个机器配件中占有的比例很高,内燃设备中铸造件占了百分之八十、拖拉机中铸造件占了百分之五十到百分之八十、液压机器、泵类机器中铸造件中占了百分之五十到百分之六十。
2.2 铸造技术中存在我问题
2.2.1 工艺水平低,铸件质量差
制作余量中,铸造工件使用的能源以及原材料比较多,制作使用的时间久,生产速度慢,这已经成为限制行业前进的障碍。大规模铸工件内部化学元素分配不均、含有的杂质较多,铸造件出现缝隙的情况越来越多。策划的不适合,具有卷气、含有杂质等不足,致使铸造工件成品率以及合格率都不高。一般的铸造工件加工制作起来很熟练,但是对于制作高精密度的铸造工件还是存在很大的阻碍,关键措施以及商品还是需要从发达国家进口。在机器铸造工件中计算机还没有得到广泛的使用普及。
2.2.2 能耗和原材料消耗高
在国内每制作加工出一吨达标的铸铁工件就需要使用五百五十公斤到七百公斤的标准煤炭,国外先进国家只需要使用三百公斤到四百公斤的标准煤炭,国内有制作加工出一吨达标的铸钢工件就需要使用八百到一千公斤的标准煤炭,国外先进国家只需要使用五百到八百公斤标准煤炭。按照得到的数据显示,铸造工件在制作加工中投入的成本只占获取的百分之五十五到百分之七十,我国的铸造工件投入占比要比国外平均水平多出百分之十到百分之二十,铸钢工件的工艺出品率我国平均水平为百分之五十五,国外就能够达到百分之七十。
2.2.3 环境污染严重、作业环境恶劣
在我国仅仅有少数的例如一汽、二汽等大型企业的生产设备精良、铸造技术先进、环保措施基本到位以外,多数铸造厂点生产设备陈旧、技术落后,一般很少顾及环保问题。铸造生产中炉料、型砂、芯砂的运输、混砂、造型、制芯、烘烤、熔化、浇注、冷却、落砂、清理和后处理等工序,就其作业内容来讲是在机械振动和噪声中进行,有的还在高温(如熔化、浇注)中作业,有的产生刺激性气味,粉尘作业环境更是恶劣。说明我国铸造行业环境问题的严峻程度,采用高技术实现绿色铸造是当前需要重点解决的关键问题。
2.2.4 人才短缺
人才缺乏主要体现在同时具有制作技术又能够懂得管制的人才很少,分布的不匀称,在有的工厂懂技术又懂得管制的人才只占工厂总人数的百分之一点二,最多的能够占到工厂总人数的百分之三十二点三,最多的是最少的二十七倍还要多,在国家控股单位特别在军工单位这个比例最明显。
高级别的人员数量太少。铸造行业中有技术又懂管制的人员文化水平多大不高,中专生、大专生以及本科生占比最多,尤其是中专生和大专生占比量最多,本科生次之,研究生十分少。新的人才来源比较困难。很多高等级院校在二十世纪九十年代就已经取消了铸造这个专业的教程,很多的大中规模厂办教育基地也慢慢的呈现下降的走向,所以新的人才来源越来越困难。
3 我国铸造未来的发展方向
3.1 加强对铸造新工艺、新材料、新设备的研究
加强铸造业的基础研究和应用研究,铸造行业中许多金属材料都是通用的和关键的,因而应注重工艺研究和改进,同时又要加强材料工艺及计算机模拟等先进技术的采用以稳定产品质量。
3.2 开发环保型铸造原辅材料
建立新的与高密度粘土型砂相适应的原辅材料体系,根据不同合金、铸件特点、生产环境、开发不同品种的原砂、无污染的优质壳芯砂。
3.3 注重能源与环保立法
加大政策法规对这方面的限制力度,环保劳保的准入门槛也应升高,已有的技术落后、污染严重的铸造厂点应关闭。
3.4 制定人才政策,加强技能培训
国家应从长远考虑,制定吸引和稳定人才的政策。针对目前许多高校不设铸造专业的情况,可采取企业委托培养及厂校联合办学方式培养人,并且要特别重视对其计算机软件的培训。
3.5 自主创新
加大铸造企业的重组和结构调整,进行专业化生产,实现地域化聚集,壮大龙头企业,使中小企业围绕产业链集聚,实现基础配套、特殊工序装备、检测设备、信息网络、环保设施等资源共享。
4 结束语
综上所述,不管是我国的林业机械技术还是铸造技术都面临着很大的漏洞问题,这需要我们工作人员及时的更正,才能够铸造出品质更高、成本更低的林业机械,为我国的林业和铸造业做出更大的贡献。
参考文献
昆明市晋宁区汽车制动鼓被国家质检总局列入区域整治产品后,我们根据省质量技术监督局的统一部署,从2014年到2016年间,连续3年组织了监督抽查。从抽查的情况看,产品实物质量合格率分别为73.33%、57.89%、52.17%,合格率不断下降。去年,国家质检总局执法督查司对整治情况组织了督查,提出整改要求。为落实国家质检总局的督查要求,切实提高产品质量,我们建议:
一、目前我省汽车制动鼓执行的标准
DB53/T 650-2014 《汽车制动鼓》、企业标准及产品加工图纸。
二、晋宁区汽车制动鼓产业存在的主要问题
从我们掌握的情况看,主要是:
一是发展资金短缺。主要原因是市场竞争激烈和整体经济形势下滑。在当前市场竞争激烈、要求节能、高效、环保的形势下,企业面临较大的考验,2005年至今被强制关停约有40多家。小工厂生产的制动鼓,不能满足日益发展的汽车生产厂家和安全意识越来越强的驾驶员朋友的需求,出现产品积压,资金链断裂,企业经济效益越来越低,工人工资和福利越来越差,劳动积极性越来越难调动,形成恶性循环,致使不少生产厂处于停产或半停产的状态。
二是企业小而分散。企业的规模和技术管理水平参差不齐,可以说是两极分化。裕恒公司、安江云鼓公司的制动鼓生产工艺先进、装备优良,初步形成了具有专业化和规模化生产,产品质量不断改进提高,产品以配套和销往省外为主。而多数小工厂专业化程度和集约化生产低,质量意识淡漠,工艺和管理落后,从业人员素质不高,绝大部分工序仍然依靠手工完成,效率低,能耗高,污染重,如多数企业使用回收原材料、机加工设备陈旧,无精加工中心等,造成较粗糙的加工能力过剩,精加工能力困难,不能形成规模经济和集群效应。同时,设备陈旧落后、加工工艺落后、管理模式落后等原因导致小企业的成本增加,限制了对产品质量的管控;导致对实际存在的问题不懂装懂,得过且过;对各类检查、抽查采取应付性的处理措施,等等。
三是创新能力低。多数以仿制为主,核心技术主要来自主机厂的大企业,自主开发和技术创新能力很差。多数企业无标准图纸,尺寸标注随意性大,随意扩大公差范围。
四是铸造装备、技术、工艺及检测手段和国内先进省份比差距很大。不少工厂连最基本的化验室都没有,更谈不上炉前测验、机械性能的检测了。裕恒公司、安江云鼓公司虽然有较先进的装备,但由于缺少管理和技术人员,没有发挥最佳的作用。
五是优质铸造生铁匮乏。长期以来,铸造企业用的优质铸造生铁,大都是从省外直接采购,但在质量和交货期方面时有脱节和供需不畅的状况,一定程度上影响和制约了铸造业的发展。我省生铁生产主要集中在通海县,其生铁质量不稳,有害元素含量高,且价格也高。原材料和人工成本低的优势不但消失殆尽,反而比多数省外高。
六是|量控制差距大。在制动鼓的综合质量上,如尺寸精度比发达省低,表面粗糙度不高。
七是产业链条短,集中度低,增长方式粗放落后,高科技含量和高附加值产品偏少。这些矛盾和问题制约制动鼓企业的做大,影响晋宁区制造业的发展水平。晋宁铸造协会曾商议联合发展,因政策、观念、资金等原因而流产。由于多数仍处于家庭管理模式的小作坊工厂,规模不大,它们没有实力来进行技术改造、更新设备,采用新工艺和引进技术人才。
八是产品以国内市场为主。出口量约占总产量的5-10%,仅向缅甸、越南、老挝等周边国家出口。
九是不能实现资源的有效配置和共享。制动鼓相关公共服务体系(如科研、培训、信息等)还没有建立,多数企业的技术队伍流动性大,技术骨干及技术工人稳定性差。工人基本素质较差,没有建立培训上岗制度,很难适应快速发展和制动鼓生产技术的需要。
十是质量监督检查频率较低、不到位。违法成本低,致使一些企业有恃无恐(去年下半年,省政府已经出台文件,对区域整治产品,每年允许监督抽查2次)。
总之,造成产品合格率低的主要原因是生产企业对产品质量重视不够、资金有限等。
三、提升云南制动鼓产品质量,服务云南经济的几点建议
(一)提高生产企业的质量意识
目前,企业质量意识不强是影响行业发展的重要因素,要让企业牢固树立“质量是企业的生命,是企业树立品牌的前提,是企业效益的源泉,是市场营销的后盾,高质量并不意味着高成本,质量给商业利益带来的好处是额外的,质量给社会带来的经济效应是巨大的”等观念,明白质量问题不仅关系到广大消费者的权益,更关系到企业的生存与发展。为此,一是要加强质量观培训、学习、参观,加强标准宣贯。二是要帮助生产企业找准问题。对照以上汽车制动鼓产品质量存在的主要问题及原因,分析查找本企业存在的主要问题,由简到难、由表及里制定切实可行的整改方案,逐条落实整改。三是市场监管部门要按照企业整改方案定期不定期督促检查落实情况,并适时总结公示落实情况,努力实现在整改中提高质量信心,增强质量意识。四是市场监管部门要组织生产企业签订质量诚信公约,制订履约奖惩办法,充分发挥监管职能,引导企业实现行业自律。
(二)加强融资租赁服务、扩大信贷与直接融资、加大财税支持
由银行牵头设立专业融资租赁公司,鼓励各类融资租赁公司拓展铸造融资租赁业务,多渠道引入境内外资金。对承租企业通过融资租赁实施技改或引进装备的给予补助。
进一步倾斜信贷规模。区政府设立一定的装备贷款风险资金池,为铸造企业贷款提供风险补偿。对为铸造企业提供担保的担保机构进行补偿。
落实好固定资产加速折旧、设备投资按比例抵免税额、研发费用加计扣除、重大技术装备进口等税收政策,并给予资金奖励。
(三)加强产业结构调整与优化
转变现有铸造企业的经营模式,不断建立和完善产业链条,并评估开发现有企业的铸造升值潜力,重点扶持有实力的铸造企业,舍弃落后的铸造产能,加快铸造产业集群化建设。建成铸铁生产、铸造生产、精加工、配套服务链,扩大生产能力,形成专业化和规模化生产。关闭、强停一批耗能大、污染严重、质量差、产品重叠的小工厂。这是一项系统工程,政府必须有强大的政策力度。只有在产业结构调整和优化结构上下工夫,才能形成以产业化为重点的经济规模。
建设小高炉专业生产优质铸造生铁基地,成立铸造生铁集散配给中心,解决铸造“口粮”问题。
(四)强化政策支持
落实稳定工业增长、简化工业厂房办证、企业增产增效用电奖励、加强企业融资服务等一系列惠企措施,实行“一企一策”扶持机制,增强企业发展信心,推动了产业稳步增长和加快转型。
(五)强化人才支撑
一是加快紧缺人才培养。实施铸造人才培养计划,支持高校和职业院校开展铸造学科体系和人才培养体系建设,支持铸造企业设立培训机构,或与科研院所(校)合作建立教育实践基地,开展职工在岗、转岗技能培训,并按相关规定给予补助或奖励。二是对引进高层次的人才给予住房和生活补助。三是为借他山之经,促转变、图发展,组团考察,学习先进理念、管理经验以及技术水平,查找自身差距和确定努力方向。四是各相关部门按照业务职能,组织企业开展有关法律法规、标准和检验技术等内容的宣贯和培训。五是建立人才库。为企业推荐人才;举办培训班为企业培养各种短缺的、急需的人才。六是承担重大科研、设计、攻关项目,组织社会各界人士及大专院校、科研院所的科研、技术及人才力量为企业服务。
(六)组织有关专家,服务帮助企业
组织铸造专家,对铸造企业实施技术提升诊断工作,提出技术提升及发展建议,解决辅导企业提出的技术及质量需求。一是成立铸造企业技术创新战略联盟。二是将企业反映的有关问题和存在困难进行汇总和分类。三是针对企业反映的问题,由各相关部门联络有关专家,确定帮扶企业名单和具体时间,组织有关专家深入企业,开展针对性的分析研究,提出整改意见,指导企业落实整改要求,让企业在不增加成本的基础上提升自己产品质量。
(七)建立统一信息收发机构
充分利用国家铸造服务网,及时获取大量铸造信息(求购、采购、人才技术、原材料、设备、f作等信息)向全区铸造企业,灵通耳目,促进发展。
(八)开展绿色铸造技术,提高清洁化生产水平
绿色铸造,保护环境,资源利用,是时代要求,也是企业应尽的责任和义务。在“环保、节能和高效”上狠下工夫。铸造企业要从可持续发展的战略高度出发,重视铸造的清洁化生产,通过行业结构调整、关停污染严重的铸造厂点,积极推广铸造环保新技术、新材料和装备,实现节能高效生产。
(九)采用先进铸造技术与装备,提升铸件品质
企业应根据产品品质要求,采用适合企业条件的先进、成熟、适用的工艺技术与装备。要通过优化铸造生产技术结构,不断提高铸件产品档次和品质。企业在加快生产管理的同时,要加强产品品质管理,强化品质竞争意识,建立和完善品质保证体系、完善检测手段、及时修订企业产品品质标准,增强企业的竞争力。
(十)充分发挥行业协会的作用。制定并执行行规行约和各类标准,协调本行业企业之间的经营行为。监督对本行业产品和服务质量、竞争手段、经营作风进行严格监督,维护行业信誉,鼓励公平竞争,打击违法、违规行为。受政府委托,可以进行资格审查、签发证照、资格认证,发放产地证、质量检验证等。同时,对本行业的基本情况进行统计、分析、并结果。研究本行业面临的问题,提出建议、出版刊物,供企业和政府参考。
(十一)加快地方标准DB53/T650-2014《汽车制动鼓》的宣贯和实施。及时让制动鼓生产企业知晓我省的制动鼓地方标准的基本内容并用此标准指导他们生产加工。
(十二)加强质量监管。加大监督抽查力度。查出问题要有处罚力度,坚持扶强不扶弱的原则,让那些不规范也不愿意规范的企业被市场淘汰。组织企业走走看看,和企业互动,不能单一的发发文件。及时向社会公布抽查产品质量较好的企业名单,适当曝光不合格企业名单。
【关键词】冶金铸造;铸造涂料;锂辉石;应用前景
前言
我国作为铸造大国,生产出的铸件占据世界铸件总产量的30%以上,部分产品达到和接近世界先进水平。但是,从实际发展情况看,我国铸造业目前正处于发展阶段,缺乏核心竞争力,装备和工艺相对落后,自主创新能力弱,在全球的产业链分工中属于低端环节。因此,加快铸造业产业结构调整,提升相关企业的自主创新能力,是十分重要的。锂辉石在铸造业中的作用是非常巨大的,了解其在冶金铸造和铸造涂料中的应用前景,是推动我国铸造业发展的有力途径,应该引起相关技术人员的重视。
1 锂辉石概述
锂辉石属于辉石的一种,单斜晶系,晶体多呈柱状,粒状或板状,产于花岗伟晶岩中,在适当条件下可以形成粗大的晶体。锂辉石是工业上用于提炼锂元素的优质矿源,在锂化工、玻璃、陶瓷等行业被广泛应用。同时,色彩优美、晶体透明的锂辉石多作为宝石材料。锂辉石又称2型锂辉石,颜色以灰白、灰绿、翠绿、紫色或黄色为主,玻璃光泽,条痕无色。硬度在6.5-7.0之间,密度为3.03-.322g/cm3。锂辉石主要产于富锂花岗伟晶岩中,伴生矿物包括石英、钠长石、微斜长石等。如果对晶体进行加热或者放置在阳光下接受紫外线照射,其颜色会发生改变,同时失去光泽。将锂辉石焙烧至1000℃时,其会迅速转变为β型锂辉石,并具有热裂性质。
锂辉石由于具有良好的助熔性和降低高温粘性的特性,因此在陶瓷、防火材料等行业得到了广泛应用,可以有效实现节能减排,优化生产工艺、提高产品的质量。以冶金铸造行业为例,锂辉石可以代替氧化钙,作为高温粘度调节剂,从而有效降低保护渣液相高温年度,降低保护渣结晶能力,优化条件。因此,对冶金铸造和铸造涂料中锂辉石的应用前景进行分析,是十分重要的。
2 锂辉石在冶金铸造和铸造涂料中的应用前景
以国外高质量锂辉石材料,对锂辉石在冶金铸造和铸造涂料中的应用进行分析和讨论,为我国相关产业的发展前景指明方向。
2.1 冶金铸造
(1)芯(型)砂:在硅质芯砂或者型砂中,加入适当的锂辉石,可以发挥出以下作用:一方面,可以有效提升芯(型)砂的高温强度,减少或消除其在高温下可能出现的裂纹,确保铸件的质量;另一方面,作为一种有效的助熔剂,加入锂辉石后,可以与铸造砂中存在的杂质相互结合,便于与金属的分离,从而有效减少铸件可能存在的气体缺陷、热膨胀缺陷等。总的来说,在铸造砂中添加适量的锂辉石,可以在一定程度上提升铸件的质量,提高其合格率,减少后续加工环节,提高加工效率,降低生产成本。例如,在我国,经实践研究,在以树脂为粘结剂的硅质芯砂中,加入锂辉石,可以有效抑制树脂的氧化和碳化作用,提升芯砂的高温强度,确保其能够承受更大的金属液的冲刷力和浮力,减少铸件中存在的脉纹缺陷。
(2)保护渣:保护渣包括连铸保护渣和结晶器保护渣,其中,连铸保护渣应用最为普遍的基料,是SiO2-Al2O3-CaO系,通过在基料中添加相应的助熔剂和炭质材料(对熔化速度进行控制),可以实现连铸保护渣的制备。如果在其中加入锂辉石,借助锂辉石自身的强助熔作用,可以有效降低粘度,增强溶解,在保护渣颗粒之间形成玻璃键,从而提升保护渣的体积稳定性和热稳定性,提高铸件产品的质量。在科技发展的带动下,高速连铸技术在铸造业中得到了广泛的应用,可以极大地提升企业的生产能力。但是,由于高速连铸技术中,从结晶器拉出带液态铸坯的速度大大提高,使得结晶器内部钢水的凝固条件发生了很大的变化,很容易影响操作的稳定性和铸坯质量。对此,要改善结晶器保护渣的质量和性质。目前,含有澳洲锂辉石的预熔型结晶器保护渣,具有较高的熔化速度,可以迅速进入结晶器,凭借其自身良好的作用、稳定的熔融温度等特点,可以有效满足高速连铸的要求,在保证生产速度和生产质量的同时,也可以减少对结晶器的磨损,延长其使用寿命。
2.2 铸造涂料
当前,在国外发达国家,消失模铸造工艺(EPC)可以说是铸造业发展中的一次重大革命,被称为20世纪的绿色铸造工艺。该技术的特点在于,利用泡沫塑料高分子材料,制作成与待铸零件尺寸完全一致的实型模具,经浸涂耐火粘接涂料之后并烘干后,埋入干砂造型,之后,经三维微震加负压紧实。然后,在没有泥芯和活块的情况下,浇入熔化的金属液,使得泡沫塑料模受热气化,进而一次成形。在EPC铸造中,锂辉石应用于铸造涂料的意义是非常重要的。由于锂辉石自身的表面十分光洁,与多种粘结剂都有着较大的亲和力,可以有效提高涂层的强度和涂挂性,因此是一种非常有效的助熔剂和悬浮剂。由锂辉石的性质可知,在经过高温焙烧后,锂辉石可以转变为β型锂辉石,这种呈现出熔融玻璃状的物质具有极低的热膨胀系数,因此可以有效减少涂层膨胀,抑制受高温后发生的氧化和碳化现象。
在EPC铸造的铸造涂料中,加入锂辉石,可以取得以下效果:
(1)提高铸造涂料的悬浮稳定性,提升涂料的涂挂性,便于进行操作和使用,同时可以保证涂层的层数和厚度;
(2)当涂层烘干后,不容易出现开裂,也不会出现起泡、脱落的现象;
(3)在高温环境下,锂辉石自身的强助熔作用,可以在一定程度上提高涂层的透气性,从而使得消失模的气化产物可以快速逸出,从而减少了铸件上气孔的存在,保证了铸件的质量;
(4)在经过矿化、冶金等作用后,涂料会形成玻璃渣,具有良好的抗粘砂性,很容易进行清理,不会影响铸件表面的光洁效果。
例如,在吴景峰于2004年发表的《锂辉石等新材料在铸铁消失模涂料中的反应》一文中,提出了在铸铁消失模涂料的配方中,加入约20%的锂辉石,以对涂料的性质进行改善。相关实践表明,这种新的铸造涂料在强度上较原涂料高出将近一倍,而且涂层容易剥离,有效解决了粘砂的问题,浇筑出的铸件表面质量甚至优于进口铸件,同时涂料的成本要远远低于进口涂料。
3 结语
总而言之,锂辉石作为一种优秀的化工材料,在冶金铸造和铸造涂料中发挥着非常重要的作用,不仅可以对铸造工艺和铸造技术进行优化,提升铸造产品的质量,还可以实现铸造企业的节能减排,推动我国铸造业的可持续健康发展。
参考文献:
[1]姚新娟,曾益伟,蒋碧辉.锂辉石在冶金铸造和铸造涂料中的应用前景[J].新材料产业,2010(11).
[2]姚新娟,曾益伟,阎冬.锂辉石在铸造砂、连铸保护渣和铸造涂料中的应用[J].铸造技术,2010,31(10).
金属材料多种多样,不同金属材料其性能又各不相同,一些金属材料具有高强度、加工方便、优良减震性能等诸多优点,目前已经广泛应用于我国各行各业当中,例如精密科学实验设备、医疗器械、汽车电子、航空航天、大型工业设备等等。首先对挤压铸造成形技术进行分析,然后举例描述挤压成形技术在金属材料上的应用,最后分析金属材料挤压铸造未来发展趋势。
关键词:
挤压铸造;金属材料;应用研究;发展趋势
0前言
挤压铸造根据具体工作形式又可以称作液态模锻,简单来讲挤压铸造技术就是将金属液化后注入提前制作好的模型,通过施加高压使液态金属在机械压力下凝固,逐渐成型的技术。挤压铸造有许多优势,和其他常用铸造模式相比,首先挤压铸材料选择范围广,可以选择铝合金、镁合金、钛合金等;其次,对于金属的利用率十分高,直接挤压铸造可以将金属利用率控制在95%以上;另外,挤压铸造成形的铸件组织均匀、表面光滑、精度高、力学性能优良。和另外一种工业上经常使用的苏醒成形法对比,挤压铸造成形技术过程简单、成形效果好、可以制造复杂形状零件等优势。挤压铸造成形技术在金属材料上的使用已经广泛应用于各行各业之中,航空航天、航母战斗机群、汽车家电等领域。
1挤压铸造成形技术概述
挤压铸造成形技术经历了将近一个世纪的发展,其起源于二十世纪三十年代的前苏联,挤压铸造成形技术比压铸成形技术晚了一个世纪左右的时间,我国挤压铸造技术起步较晚,发展过程先由部分高校和科研院所开展理论基础的攻关研究,对于工艺参数、模具等边摸索边设计,不断开发设计新产品,其中佼佼者如哈尔滨工业大学、五二研究所等单位。此阶段过后我国进入了挤压铸造成形技术的大发展时期,特别是在这期间间接铸造技术的攻克与掌握,使我国挤压铸造成形技术得到了飞速的发展,之前无法完成的铸件壁厚大问题、形状复杂等难题都轻松得到了解决,此方法的掌握大大拓宽了挤压铸造成形技术使用范围。目前我国汽车行业发展迅速,利用挤压铸造成形技术使得铝合金轮毂应用不再困难,另外还能生产更高质量的发动机变速箱金属零件,反过来又推动了挤压铸造业的发展。
2挤压铸造成形技术分类
挤压铸造成形技术工艺流程一般是铸型准备-浇筑-加压-取件四个步骤。根据实际加压方式不同,挤压铸造成形技术可以分为两种,一种是起步较早的直接挤压铸造成形技术,于此相对的就是起步较晚的间接挤压铸造成形技术。通过分析可以发现两者明显的不同之处,直接挤压铸造成形技术是利用直接挤压产生压力,合型操作过程直接通过挤压铸形,使液体金属填满整个腔体,然后继续升压并且保持压力直到液态金属全部凝固为止。此时,液态金属已经凝固为需要铸件。直接挤压铸造成形技术是将压力直接施加到整个铸件表面,此种方法和金属模锻类似,加压效果好,塑形变形大,不需要浇冒口。间接挤压工艺和压铸工艺有所相似,都是通过挤压形成冲头,这种方式除了将金属压入型腔外,还要通过内浇道将压力作用在铸件上面,这种方法形成的铸件尺寸精度高。通过分析可以看出间接挤压铸造成形只是通过冲头加压于铸件的一部分,所以这种方式和直接挤压铸造的缺点是加压效果会比较差,另外铸件上还要有内浇道以及料柄,所以金属利用率就低于直接挤压铸造形式,间接挤压铸造用于产量大、形状复杂铸件较为合适。
3挤压铸造成形技术在金属材料上的应用
3.1铝合金挤压铸造成形技术研究
常见铝合金挤压铸造工艺有汽车活塞挤压铸造、汽车轮毂挤压铸造、高压齿轮泵壳挤压铸造、管钳柄挤压铸造等。活塞生产工艺分为两种,一种是锻造方法,一种是铸造方法。两种方法比较,锻造要比铸造耐热性能好、抗疲劳强度大,更适合一些高性能发动机,但是锻造方法生产过程复杂,需要配置重型设备,生产成本要比铸造方法高很多。挤压铸造活塞的出现很好地解决了上述问题,即不必像锻造方法配置大型工艺设备,降低了投资;同时又避免了金属铸造或者低压铸造出现的性能问题。挤压铸造方法提高了金属利用率,节约了能源,使劳动环境得到了改善,缩短了活塞制造周期。挤压铸造铝合金轮毂技术出现,逐渐代替了原始的铸造方法,很多汽车零部件生产厂商引进挤压铸造铝合金轮毂技术,并慢慢地形成了一定规模。挤压铸造铝合金轮毂相比较其他生产方法存在诸多优势,首先工艺生产线更加简单,设备投资减少,生产效率提高;其次,挤压铸造铝合金轮毂质量好,更加耐用,受到市场的青睐,在市场竞争中可以占据更大的主动性。
3.2镁合金挤压铸造成形技术研究
镁合金挤压铸造技术逐渐成为人们研究的重点,主要是因为与铸造镁合金相比,挤压铸造拥有更优的力学性能。挤压铸造镁合金产品综合性能得到了质的飞越,克服了铸造镁合金产品的组织缺陷,为性能要求高、形状复杂部件带来了机遇。但是受限于我国工艺水平,目前还没有成熟的挤压镁合金技术,在实际生产过程中出现了一些产品问题,比如产品质量不稳定、有气泡、有裂纹,力学性能不足够稳定等情况。随着高新技术发展,由镁合金形成高端紧密仪器设备已经在发达国家得到普遍应用,但是我们国内目前还是传统铸造方法和金属铸造方法较多,对于精密仪器设备成形技术明显水平不够。随着技术的发展以及能源紧张问题,镁合金必然成为日后挤压铸造领域的重要原材料,大力发展镁合金挤压铸造成形技术对于我国在合金应用领域有着举足轻重的意义。
4结语
任何的工艺技术都存在优缺点,需要与时代相配合不断发展。目前而言,制约我国挤压铸造成形技术发展的主要问题是:落后的挤压铸造设备技术难以满足更高性能产品的需求以及更高的工艺水准。目前为止我国还没有完全自主研发的挤压铸造机适应行业需求的挤压铸造工艺,在很大程度上制约了我国挤压制造水平的提高。因此,加大投入开发我国自主知识产权的挤压铸造设备及工艺是提高我国挤压铸造水平的有效途径,也是我国挤压铸造行业发展的当务之急。
参考文献:
[1]宋雷,邵明,游东东.挤压铸造设备的研究进展与发展趋势[J].铸造,2014(10):1039-1043.
英文名称:China Foundry Machinery & Technology
主管单位:中国科学技术协会
主办单位:济南铸造锻压机械研究所;中国机械工程学会
出版周期:月刊
出版地址:山东省济南市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1006-9658
国内刊号:37-1269/TG
邮发代号:24-6
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1966
期刊收录:
CA 化学文摘(美)(2009)
核心期刊:
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
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期刊简介
《中国铸造装备与技术》(双月刊)创刊于1966年,是由中国科协主管,中国机械工程学会、中国机械装备(集团)总公司济南铸造锻压机械研究所主办的国家综合型科学技术刊物,报导内容:铸造新工艺、新技术、新装备,铸造设备的设计、制造、加工,铸造应用技术经验交流,铸造车间设计,技术改造,最新铸造环保技术及实用环保技术,计算机在铸造生产、铸件质量控制等领域的应用,铸造标准宣惯,铸造行业学会、协会活动,学术会议、展览会消息,技术转让、人才交流、企业变革等内容。
英文名称:Foundry Technology
主管单位:西安市科学技术协会
主办单位:中国铸造协会;西安铸造学会
出版周期:月刊
出版地址:陕西省西安市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1000-8365
国内刊号:61-1134/TG
邮发代号:52-64
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1979
期刊收录:
CA 化学文摘(美)(2009)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉:
Caj-cd规范获奖期刊
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关键词: 精密铸造;项目;学习情境;课程实施
中图分类号:G712文献标识码:A文章编号:1006-4311(2012)07-0138-02
0引言
行动导向教学法是学生同时用脑、心、手进行习的一种教学方法。这种教学方法是以活动为导向,以能力为本位的教学,由一系列教学技术组,通过行动的引导使学生在活动中提高学习兴、培养创新思维、形成关键能力。这种方法对于培养学生的全面素质和综合能力起着十分重要的用,所以行动导向教学法不仅仅是一种具体的教学方法,还是一种创新的职业教学理念。《精密铸造技术》是材料成型专业的一门实践性很强的专业核心课程,主要任务是使学生掌握精密铸造理论基础和精密铸造成型工艺,能编制精密铸造工艺规程卡,了解精密铸造车间的管理和生产以及分析问题和解决问题的能。将工学结合的教育理念和行动导向的教学方法引入到该课程改革中,有利于实现该课程的人培养目标。
1确定《精密铸造技术》课程的能力目标
由中铸协牵头、行业企业主导针对材料成型与控制技术专业岗位的工作内容、职业职责以及职业培训与认证几个方面进行定义和界定,并设定相应的类型。从而确定精密铸造技术课程的能力目标。
1.1 专业能力对材料成型与控制技术专业高职学生应该具备的专业能力有:①熟悉相关国家标准和行业规范;②掌握典型精密铸造工艺特点及方法选择;③掌握熔精密造理论基础和精密铸造成型工艺,能编制精密铸造工艺规程卡;④掌握精密铸造浇注系统的设计、模样的组焊、制壳、焙烧、后处理等精密铸造工艺过程;⑤了解中频感应电炉、电阻坩埚炉熔炼、浇注工艺、机械化及自动化铸造技术。
1.2 方法能力对材料成型与控制技术专业高职学生应该具备的方法能力有:①信息查询、收集与整理;②分析、总结;③制订工作进度表以及控制进度;④方案设计与评估决策。
1.3 社会能力对材料成型与控制技术专业高职学生应该具备的社会能力有:①容忍、沟通和协调人际关系;②团队合作能力;③批评与自我批评能力;④劳动组织与实施能力;⑤遵守劳动纪律的自律能力。
2《精密铸造技术》课程设计
2.1 学习情境项目是学生在教师的指导下亲自处理一个学习的全过程,在这一过程中学习掌握教学计划内的教学内容,学生全部或部分独立组织、安排学习行为,解决在处理该学习全过程中遇到的困难,因此提高了学生的兴趣,调动了学习的积极性。在《精密铸造技术》课程设计中引入了三个精密铸造典型的完整学习情境,三个学习情境承载了《精密铸造技术》学习过程中涉及的相关知识点。具体如下:
情境一:水玻璃型壳熔模铸造;情境二:硅溶胶型壳熔模铸造;情境三:复合型壳熔模铸造设计与制作。
2.2 课程设计本课程以职业岗位标准为依据,以工作岗位(考虑迁移岗位)和后续课程要求为课程定位;以工作任务为驱动和课程目标,构建学习情境。
3《精密铸造技术》课程内容
3.1 内容选取针对铸造工国家职业岗位标准要求,以就业为导向,以专业人才培养目标为标准,以精密铸造的职业综合能力为中心选取教学内容(见表1)。
3.2 内容安排本课程是在三年制高职人才培养计划的第4学期进行,教学安排7周,每周8学时,共计56学时。教学内容按照精密铸造生产工艺安排教学。本课程的教学内容安排如表1。
4《精密铸造技术》课程实施
4.1 教学模式按照“铸造零件不断线”,工学结合的原则来设计教学; 以学生为主体,任务驱动,行动导向,注重实训过程的可操作性; 使教、学、做一体,课堂与实训一体化,使学生在做中学,学中做; 以“生产零件”为载体,实施六步法全真教学模式;内容侧重生产实际应用,生产案例,注重操作性和实践性。
4.2 教学方法在选择行动导向教学方法时,根据教学单元的特点主要使用讲授教学法、演示教学法、以任务为导向、基于工作过程的教学法、分组教学法、现场教学法、分数激励法、引导教学法、实践操作法和小组评价法。教学方法的选择从教师教逐渐过渡到学生自己独立完成任务,目的是培养学生自主学习的能力,学生从一开始就参与到教学过程的设计、实施和评价之中。
4.3 考核标准以理论考试与实践技能考试为重点,结合课堂表现、实践环节情况综合的对学生能力进行评定,见表2。
5结论
行动导向是职业教育的一个重要教学理念,学习活动是在具体相关联的项目行动中进行的。将行动导向教学法引入到《精密铸造技术》教学中,促进了该课程人才培养目标的实现。
参考文献:
[1]姜大源.职业教育新论[M].北京:教育科学出版社,2007.