| 2006年动态第四期 |
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| 发布日期[ 2006-6-20 11:23:56 ] |
从铸造大国走向铸造强国应从点滴做起
经典铸造 •铃木滋
2.2 型砂
2.2.1 型砂的重要性
对于铸件来说，没什么也比表面质量好更重要了，要使铸件表面质量好必须首先改善型砂。
中国的原砂是没有问题的。我在中国参观了各地的铸造工厂，内蒙古、辽宁省、河北省等地的原砂都是质量好、粒度均匀、适合于铸造用的。问题是砂子的管理和使用方法。
2.2.2 原砂的种类和用法
原砂分为山砂和硅砂两大类。山砂是从山间挖出来的，粘土含量高（13%～15%）。硅砂是从江、河采掘出受过水洗的砂子，粘土含量低（0.3%~0.7%），两者都是不能拿来就直接使用，要按适当的比例混合使用。小件要用细砂，中件使用稍粗的砂子。型砂的强度、透气性、水份要用仪器测量出来，要保持适合于自己工厂的配比。强度不足时要混入少量的粘土、膨润土、煤粉及其它的有机粘结剂等来调整，型砂的标准强度、透气度如表2-5所示。
2.2.3 型砂的老化及其对策
型砂和高温铁水一接触，就失去结晶水变成烧干砂。虽然还保持砂粒的形状。失去结晶水后，稍有点压力就容易崩坏成为微粉了。如果用它继续做铸件，型砂中的微粉就渐渐增加，发生种种缺陷，这就是型砂的老化现象。
型砂中的微粉妨碍在砂粒表面附着的粘结剂的粘结力，它存在砂粒的间隙使透气性下降，由于其耐火度低，和铁水一接触就在铸件表面结成玻璃状，由于微粉有吸水性，铸造时产生很多的水蒸气，形成气孔。微粉是有害无益、有百害而无一利的东西，必须去除。
也有一种说法认为有一点微粉对保持水份是有必要的，笔者也不反对。但是，其必要量最多不要超过1%，即微粉必须去除且最多保留到这种程度。这里需要注意的是，用标准筛测量微粉量时，如果是1%以下就认为可放心了，那是大错特错的。因为微粉牢固地粘着在砂粒的表面并且把砂粒牢固地连结在一起，很难分离，因而准确的微粉量用标准筛是测不出来的。
2.2.4 微粉的分离与去除
把微粉由型砂中去除必须用水洗或者空气的压力分离。由于水洗需要大量的水，随后还得干燥，费用大，用高压空气砂再生装置最适当，但是这种装置价格昂贵，要求有操作经验。空气压力大了砂粒要破裂，压力小了又不能分离微粉。型砂通过回转式筛分装置时块被粉碎了，但由于微粉附着在砂粒上很难分离。最简单的除去微粉的方法是在浇注后把铸件从铸型中取出时把与铸件接触的烧干砂扔掉。离铸件表面6cm厚的砂层烧干变色很易判断出来而扔掉是最简单不过的了。笔者以上所讲的是在人工造型浇注的传统的铸造工厂办法，在近代的机械造型线的工厂，由冲击式砂分离装置或者振动脱箱装置，把和铸件分离的砂子用皮带运输机运到砂库，在这种情况下，砂处理系统中应该装入再生装置，如果没有再生装置应该予以改造装入。
2.2.5 呋喃树脂砂
现在要使用呋喃树脂砂的工厂还不少，但是如果采用呋喃树脂砂时由于树脂价格高，必须要考虑到砂再生装置、砂冷却（夏天）、保温（冬天）装置。因为树脂的作用是化学变化产生的，受温度影响其效果变化大。如果砂子温度不调整，树脂的用量必须增加。如果计算铸件的价格，常有树脂砂生产铸件价格高之说，补加树脂量0.8%以下，或者砂子金属之比例是3对1之说，在对树脂砂装置的使用上要充分考虑到。
（待续）
隆重致谢
二00六年四月十六日，是铁神一号净化剂市场推广两周年纪念日。在此喜庆之际，我们向铁神一号净化剂的新老用户，向各位关心、支持铁神一号净化剂的专家、学者、业界同仁表示深深的谢意！希望在今后的日子里，我们共同坚持铁水净化方向，大力宣传，推广“现代铁水净化技术”，巧用铁神一号净化剂，为提高国家铸件产品质量，共同努力。
——都江堰市金星钢铁助剂研究所
不断变化的数字故事 说领导力
程先生有十家工厂，他发现有一家的产量总是低于责任额，并且没有上升的迹象，于是他询问厂长究竟怎么回事。
“我也不知道”，那位厂长答道，“我一直在督促那些员工，甚至威胁他们，如果再这样下去，就炒他们的鱿鱼，但情况还是这样。”
程先生决定自己亲自到厂里打探情况，他去时正碰上换夜班。“给我拿根粉笔。”程先生说到，并转身走到附近一位工人旁边，“你们这一班今天总共完成几件？”
“6件。”
程先生走进厂房，用粉笔在地板上画一个大大的“6”字，随即离去。
上晚班的人走进厂房，正要开工，看到地上写的“6”字，全都好奇地问怎么回事。
“今天老板来了一趟，”一位工人应道，“他问我们白天作了几件，我说6件，他就写到地板上了。”
第二天上午，程先生又来到厂房，发现地板上的“6”字已被擦掉，并换上了一个“7”字。
而当第二天换白班的工人一进厂房，看到地上的“7”字，心想夜班的人显然是自以为高明，于是不甘示弱，当即加紧生产，结果当晚临走前，地上的号码变成了“8”。
几天下来，日夜班的生产件数，都升到了15件的成绩，超过了其他工厂。
管理启示：要想提高生产效率，最有效的方法就是刺激竞争心理，而且所鼓励的竞争，并不是一种只知为钱的利益之争，而是一种追求卓越的好胜心。程先生的聪明之处就在于激发出了下属那种内心向上的追求胜利的欲望。
预•告
金星钢铁助剂研究所所长蒋祖滨先生，将在6月6日—6月10日召开的“2006年（第六届）中国西安•铸造科工贸大会”上，就“铁水和钢水炉外精炼，净化”作主旨发言，介绍巧用“现代铁水净化技术”增加企业利润的方法。
新•论•文
“铁神一号净化剂对灰铸铁组织和力学性能的影响”，这篇论文已发表在《铸造技术》2006年3月刊234页—236页，欢迎业内同仁指正。
铁水净化新技术
现代铁水净化技术
——蒋祖滨
1 铁水净化是生产优质铸件的主攻方向
提供优质铁水是铸铁件质量的保证和减少铸铁件废品率的基本措施[1]。铁水的质量由铁水温度、化学成份和铁水纯净度三大指标构成。三大指标中，哪一个是薄弱环节呢？由于冲天炉技术的发展，感应电炉以及双联熔炼技术的应用，可以轻易地获1500度左右的高温铁水 [2]；现代炉料配制技术和现代检测技术的发展及广泛应用，可以对铁水的化学成份实施在线调控，从而获得化学成份准确和稳定的铁水[3]。显而易见，铁水纯净度已经成为影响铁水质量的薄弱环节，成为影响铸件产品质量的主要矛盾。因此，如何清除铁水中的有害气体和各种非金属夹杂物,从而获得优质铁水，成为生产优质铸件的主攻方向。
长时间以来，为了减少铁水中的夹杂物获得优质铁水，一般使用三种方法：高温熔炼、过滤网、聚渣剂。
高温熔炼能清除铁水中的夹杂物吗？否。在炼钢生产中，钢水温度高达1700度左右，钢水中的夹杂物尚需使用“炉外精炼技术”才可以去除[4][5]，而铁水最高温度无非1500度左右[6]，怎么可能清除铁水中的夹杂物呢？
过滤网能清除铁水中的夹杂物吗?否。过滤网受孔洞大小限制，只能过滤颗粒较大的宏观类浮渣，假若其孔洞小到可以过滤以微米计算的微观夹杂物，铁水如何顺畅通过而进入铸型？因此我们认为：过滤网只能过滤扒渣未尽的表面浮渣。
聚渣剂只能聚集铁水表面浮渣而方便扒出，是一种常识，无须多议。
因此，使用“高温熔炼”、“过滤网”、“聚渣剂”等传统手段，只能解决铁水表面浮渣（当然，使用过滤网可以抑制紊流，减少二次氧化产生新的夹杂物），对于混熔或悬浮在铁水中的各种非金属夹杂物，事实上是处于束手无策的状态。
2 现代铁水净化技术
基于上述认识，我们根据“铁水净化理论” [7]，结合在铸造生产中，使用铁神一号净化剂的实际经验，总结出现代铁水净化技术，全力在铸造界宣传和推广，希望达到三个目的：
一是统一思想。使广大铸造工作者认识到：要生产优质铸件，必须使用优质铁水；要获得优质铁水，必须使用现代铁水净化技术。二是使尽可能多的铸造企业掌握和使用现代铁水净化技术，提高国产铸件产品的质量。三是使尽可能多的铸造企业通过生产优质铸件产品，尤其是生产质量好，成本低的优质铸件产品，提高盈利能力，从而增加铸造企业的市场竞争力。
下面分三点介绍现代铁水净化技术。
2.1 现代铁水净化技术的实施方法
现代铁水净化技术是通过使用铁神一号净化剂处理铁水，在对铁水实施长效孕育的同时，去除铁水中的各种有害气体，清除混熔或悬浮在铁水中的各种非金属夹杂物，从而获得洁净的、流动性好的优质铁水。
铁神一号净化剂是一种什么样的产品呢？首先要认识到，铁神一号净化剂是一种长效孕育剂。铁神一号净化剂是一种非铁合金类的新型孕育剂，具有长效孕育功能而不增硅，综合孕育效果优于锶硅[8]和硅钡[9]。铁神一号净化剂在具有长效孕育功能的同时，还具有多种复合功能：一是净化铁水功能。铁神一号净化剂是目前唯一可以去除铁水中的各种有害气体，清除混熔或悬浮在铁水中的各种非金属夹杂物的产品。二是细化晶粒。它可以使晶粒更细，片状石墨更薄，石墨球更小更圆整[10]，既增加了密度，提高了防透漏性能，又因实现了均质化而利于克服偏析，减小了断面敏感性[11]。三是具有长效孕育功能。使用铁神一号净化剂对铁水进行长效孕育，既可以延缓孕育衰退，又可以延缓球化衰退，孕育时间可以长达30分钟之久[12]。四是对原铁水中的含磷量有一定降低作用，在实验条件下，含磷量降低43.4%[13]。
由于铁神一号净化剂是非铁合金类孕育剂，不增硅。在实际使用中，可以代替起孕育作用的硅，而不能取代满足终硅量的硅。
2.2 铁神一号净化剂的加入量及加入方法
2.2.1 加入量：根据原铁水的具体情况和孕育、净化目的，用量范围在0.5%—1%之间浮动，一般建议用量0.6%。
2.2.2 灰铁和铸钢的加入方法
先将计算并称好的铁神一号净化剂装入小编织袋内备用。钢（铁）水一次出完，在钢（铁）水出至1/3左右时，将称好装入小编织袋内备用的铁神一号净化剂，连同编织袋投入钢（铁）水中，出完钢（铁）水后，使用“扒渣棍”在钢（铁）水表层内来回推挡,将形成的灰包推破,同时压入钢（铁）水中。约2-3分钟后，浮渣形成凝聚状覆盖物，钢（铁）水变得清澈时停止搅拌。凝聚状浮渣覆盖钢（铁）水，既保温又避免钢（铁）水二次氧化，不需扒出，只需挡渣即可浇注；浇注完毕后，倒渣即可。
特别提示：搅拌十分重要，一定要认真搅拌至钢（铁）水清澈时为止。铁神一号净化剂是粉状物料，切勿放入出铁槽或作随流孕育。采用包底冲入法时，切勿放入干包，以防浇损，必须在钢（铁）水出至1/3左右时，连装有铁神一号净化剂的编织袋一起投入钢（铁）水中，切勿倒入钢（铁）水中，以防粉状成份随热气流飞逸而影响使用效果。
2.2.3 球（蠕）墨铸铁的加入方法
2.2.3.1 放置顺序
先将计算并称好的铁神一号净化剂装入小编织袋内备用。使用时，在球（蠕）化包内依次放入球化剂（蠕化剂）、装有铁神一号净化剂的小编织袋、硅铁、珍珠岩（覆盖剂）。按原工艺进行球（蠕）化处理。
特别说明：由于铁神一号净化剂是一种十分优良的长效孕育剂，这时加入的硅铁，只需满足铁水终硅含量即可；起孕育作用的硅铁或其他孕育剂，不必再加。
2.2.3.2 搅拌扒渣
球（蠕）化完毕后，应使用“扒渣棍”在铁水表层内来回推挡，同时将浮渣压入铁水中。搅拌2—3分钟，在不影响浇注温度的前提下，尽可能延长静置时间，经多次扒渣，直至扒净浮渣后浇注。
3 现代铁水净化技术优势
昆明理工大学舒信福教授，使用反球化元素组成的变质剂生产低碳球铁获得保密发明专利[14]，说明人们对铸造理论的认识，至今仍然在发展和继续认识的过程中。现代铁水净化技术使铁水的纯净度达到了根本的改善，是获得优质铁水的有效手段。铁水内部各种有害气体和各种非金属夹杂物数量的减少，晶粒的细化，必然会带来铸铁内部组织优化组合和铸铁综合性能质的飞跃。到底会带来哪些变化，目前尚无定论。下面几个显著的变化，希望引起铸造界的高度关注。
3.1 经铁神一号净化剂处理的灰铁试棒，延伸率为0.28%。
3.2 经铁神一号净化剂处理的灰铁件,可以使用低碳钢焊条在常温下进行焊接[15]。
3.3 经铁神一号净化剂处理的铬铜耐磨铸铁的耐磨性能与铬钼铜耐磨铸铁的耐磨性能相当。为验证试验结果的样品，已经装入汽车相关部件，投入实际使用。
上述变化，主要来自于使用纯净铁水，对近百年来存在于铸造界中的“铸造用铁水不需要很干净”这个观念是一个挑战；上述变化，使我们认识到，使用纯净铁水，不但能提高铸件产品质量，还有可能产生意想不到的结果；上述变化，给铸造界提出一个共同的后续课题：如何进一步用好铁神一号净化剂长效孕育功能和强烈净化铁水以及强烈细化晶粒这两个特点，改善和提高铸件产品质量，增加企业利润；进一步用好铁神一号净化剂后，能否产生新的铸铁材料？仁者见仁，智者见智。这个后续课题，可能蕴藏着新的商机。
4 使用现代铁水净化技术，降低铸造成本，增加企业利润
由于使用现代铁水净化技术，在对铁水进行长效孕育的同时，可以强烈地净化铁水，细化晶粒，降低铁水含磷量，从而大幅度提高铁水综合质量，所以在炉料配置中，可以使用较低牌号的新生铁，可以较大量地使用回炉铁，尤其可以使用低质量甚至极低质量的废铁炉料，使炉料成本大幅度下降，从而增加企业利润。
使用低牌号新生铁和低级废铁炉料后，是否可以保证铸件产品的质量呢？答案是肯定的。这是充分发挥了铁神一号净化剂长效孕育作用，对铁水强烈的净化作用和明显细化晶粒作用等综合作用的结果。
四川省都江堰市金星钢铁助剂研究所于2004年研究成功、宣传推广铁神一号净化剂，2005年提出铁水净化理论，现在又完整地总结并推广现代铁水净化技术，目的在于使铸造界认识到，只有使用优质铁水，才能生产出高质量的铸造产品，才能增加铸造企业的利润，才能使铸造企业在残酷的市场竞争中，立于不败之地。
作者简介：蒋祖滨（1944- ），四川省都江堰人，都江堰市金星钢铁助剂研究所所长，研究方向：钢（铁）水净化。手机：13882139065
参考文献
[1] 中国机构工程学会铸造分会,《铸造世界报》,2006,（第2期），4.
[2] 中国机械工程学会铸造分会,铸造手册,2004,(第1章):5-6.
[3] 中国机械工程学会铸造分会,铸造手册,2004(第4章):245-246.
[4] 张鉴,炉外精炼的理论与实践,1993,(15):350.
[5] [日]木尾 冈博幸,李宏,炉外精炼,2002,(2):121.
[6] 张武城,李传木式 ,铸造熔炼技术,2004,(第1章):12,92.
[7][8][15] 蒋祖滨,新型孕育剂,为用户创造新增利润,中华铸造技术交流,2005(第5届)106-109.
[9][11] 蒋祖滨,刘金海,曾大本,铁神一号净化剂对灰铸铁组织和力学性能的影响,铸造技术,2006,(3):234-236.
[10][13] 蒋祖滨,刘金海,曾大本,铁神一号净化剂对球墨铸铁组织和力学性能的影响,试验报告:6-10.（www.sctsyh.com）
[12] 陈启明,铁神一号净化剂在建成(抚顺)铸管及配件有限公司使用情况的介绍.(www.sctsyh.com)
[14] 李玉中,舒信福等,低碳球铁研究的现状与展望,现代铸铁,2005,(5):29-32.
祝您的努力和汗水尽快变成
明天成功的果实。
劳动节快乐！
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