談我國鑄造裝備發(fā)展
論文摘要:介紹了我國鑄造裝備方面的基本情況，通過(guò)對鑄件的產(chǎn)量、近年來(lái)新建鑄造項目的特點(diǎn)、引進(jìn)造型線(xiàn)數量等方面的分析，找出了我國鑄造裝備與國外的差距，提出了我國鑄造裝備的發(fā)展方向
1概述
我國鑄件產(chǎn)量已連續9年位居世界第一，但我國的鑄造水平還比較落后，近年來(lái)雖有很大的長(cháng)進(jìn)，但總體來(lái)講，還落后于發(fā)達國家.究其原因.主要是鑄造裝備的開(kāi)發(fā)、制造技術(shù)、性能與發(fā)達國家還有不小的差距，從表1一表5的數據我們可以看出。
表1為2006年全球主要鑄件生產(chǎn)國和地區鑄件產(chǎn)量，從表1可看出中國占全球鑄件產(chǎn)量30%以上。
表2是我院近5年來(lái)設計的鑄造項目數量及規模，共計24個(gè)項目，其規模都遠遠大于3 000 t的準人綱領(lǐng)，這些項目是我國鑄造的主流，一定程度上代表了我國鑄造的水平。
由表1一表6的一些數據可以看出，我國鑄件的產(chǎn)量和鑄造裝備的銷(xiāo)售量不成比例，鑄造裝備的發(fā)展空間仍然很大。
居不完全統計，近年來(lái)我國每年鑄造方面的投資都在50億左右，其中設備投資約35億以上，關(guān)鍵裝備仍然依靠進(jìn)口。
鑄造裝備現狀
1.1技術(shù)落后
目前，世界發(fā)達國家鑄件總產(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，比較我國存在的差距。
1)缺少高品質(zhì)鐵液的熔煉技術(shù)
我國的焦碳、生鐵等質(zhì)量差別很大，同時(shí)沒(méi)有大噸位長(cháng)爐齡熱風(fēng)沖天爐熔煉設備制造企業(yè)，因此，很難獲得高質(zhì)量的鐵液，個(gè)別鑄造企業(yè)為了適應特殊鑄件需要，花大價(jià)錢(qián)從國外引進(jìn)長(cháng)爐齡熱風(fēng)沖天爐;對于大功率的中頻熔化電爐，基本被國外幾家企業(yè)壟斷，國內土生土長(cháng)的電爐企業(yè)，無(wú)論從環(huán)保指標還是能耗指標及設備可靠性，都有較大差距。
表7是國內外中頻電爐熔化能耗指標比較。
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。我國鑄造裝備生產(chǎn)企業(yè)“創(chuàng )新”能力很強，很多造型工藝裝備在國外很好，但一到國內就結合“國情”給大大簡(jiǎn)化了，出現了設備不像設備，但又可以生產(chǎn)鑄件的怪胎，現場(chǎng)環(huán)境一塌糊涂。但很多企業(yè)為了與國際接軌，不得不花大價(jià)錢(qián)進(jìn)口設備。最具代表性的靜壓造型線(xiàn)的情況，從表4可以看出，仍以進(jìn)口為主。對于制芯設備，我國與國外先進(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)機鑄件，其制芯中心無(wú)一例外的都是從國外引進(jìn)。
3)缺乏高效可靠的砂處理設備
目前，多數廠(chǎng)家選用的是比較落后的混砂機，有的甚至沒(méi)有混砂機，手工混制，對于高生產(chǎn)率的自動(dòng)造型線(xiàn)，與其匹配的大生產(chǎn)率、高可靠性混砂機目前國內很難滿(mǎn)足，仍然以進(jìn)口為主。
對于大容量的斗式提升機，如果超出20 m高，故障率就會(huì )大大地提高，因此，不得不改變傳統的塔式布置。
4)鑄件表面處理技術(shù)較差
我國鑄件清理多數仍然采用人工清理，鑄件的清理質(zhì)量和表面的一致性很難保證，而國外多數已采用專(zhuān)用的清理線(xiàn)，采用粗、精拋工藝，鑄件表面采用噴粉工藝。我國鑄件表面處理設備制造廠(chǎng)家的裝備水平較差，因此，難以生產(chǎn)出高水平的設備，同時(shí)，由于我國的原材料問(wèn)題，耐磨件的壽命遠遠不如國外。
1.2競爭激烈
我國鑄造設備的價(jià)格一般以設備重量計價(jià)，不管技術(shù)含量多少，一律多少錢(qián)一噸，且競爭激烈，一些小的鑄造設備生產(chǎn)企業(yè)，為了生存一再壓價(jià)，因此，造成鑄造設備的粗制濫造，從而使鑄造設備市場(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，普遍現象是很多鑄造企業(yè)寧愿掏幾倍國產(chǎn)設備的價(jià)格去進(jìn)口國外設備，值得我國鑄造設備制造企業(yè)反思。
1.3可靠性差
由于價(jià)格和基礎件原因，我國鑄造裝備的可靠性普遍不如國外。我國自制鑄造設備的開(kāi)動(dòng)率一般比進(jìn)口設備的開(kāi)動(dòng)率低10 %-20 %，其主要原因是設備材質(zhì)不合格、加工精度不夠和元器件不可靠。
由于設備可靠性差，綜合下來(lái)，設備的生產(chǎn)率一般是標稱(chēng)生產(chǎn)率的一半左右。
1.4環(huán)保、節能產(chǎn)品少
我國除少數鑄造企業(yè)配備完善的環(huán)保設備外，多數企業(yè)沒(méi)有配備環(huán)保設備或環(huán)保設備相當簡(jiǎn)單。我國鑄造環(huán)保設備的性能和覆蓋面與國外也有一定的差距。針對鑄造特點(diǎn)的專(zhuān)用除塵設備、砂再生設備、澆注煙氣處理設備、爐料準備設備、余熱再利用設備等等剛剛起步。
1.5缺乏系統性
多數企業(yè)領(lǐng)導認為鑄造效益最差，因此，不愿意投資鑄造，樂(lè )意把鑄件外協(xié)給地方小廠(chǎng)，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(chǎng)，也制約了我國鑄造的發(fā)展，這些小鑄造企業(yè)作為配套廠(chǎng)，價(jià)格被一壓再壓，其發(fā)展多數隨主機廠(chǎng)的產(chǎn)量要求土法上馬，盲目發(fā)展擴大，沒(méi)有經(jīng)過(guò)系統設計，更沒(méi)有循環(huán)經(jīng)濟的意識。由于有相當一部分這樣的企業(yè)，因此，決定了我國鑄造裝備水平不高的事實(shí)，據2005年統計，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(xiāo)售收人約占全行業(yè)的13.6%;規模較大的企業(yè)不多，年銷(xiāo)售收人超過(guò)1億元的企業(yè)只有2家，多數企業(yè)在千萬(wàn)元以下，有的只有幾百萬(wàn)元;為了降低成本，多數以手工或手工加機械的形式生產(chǎn)，導致產(chǎn)品質(zhì)量較差，只有工藝設備，沒(méi)有輔助和環(huán)保設備，這些設備制造商多是鐵路警察，各管一段，沒(méi)有一家能進(jìn)行系統供貨的。
1.6沒(méi)有主管部門(mén)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，對行業(yè)沒(méi)有總體規劃、沒(méi)有研發(fā)資金、沒(méi)有行業(yè)規范制定權等等，因此，目前還很難對行業(yè)發(fā)展有實(shí)質(zhì)性的影響
2發(fā)展展望
2.1國家政策
2006年6月28日國務(wù)院頒發(fā)了《關(guān)于加快振興裝備制造業(yè)的若十意見(jiàn)》，其中提出振興目標為:到2010年，發(fā)展一批有較強競爭力的大型裝備制造企業(yè)集團，增強具有自主知識產(chǎn)權重大技術(shù)裝備的制造能力，基本滿(mǎn)足能源、交通、原材料等領(lǐng)域及國防建設的需要。依靠區域優(yōu)勢，發(fā)揮產(chǎn)業(yè)集聚效應，形成若干具有特色和知名品牌的裝備制造集中地。建設和完善一批具有國際先進(jìn)水平的國家級重大技術(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、基礎裝備、一般機械裝備等專(zhuān)業(yè)化合理分工、相互促進(jìn)、協(xié)調發(fā)展的產(chǎn)業(yè)格局。
《意見(jiàn)》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、報廢汽車(chē)處理等資源綜合利用設備，提高環(huán)保設備研發(fā)制造水平�！奔仁菍﹁T造業(yè)本身環(huán)保提出了更高的要求，又是對環(huán)保設備的鑄件提出了更高的要求。
為鼓勵中國鑄造裝備企業(yè)，在不違背國際貿易規則的前提下，將會(huì )限制部分國內已有的關(guān)鍵裝備進(jìn)口。同時(shí)鼓勵我國鑄造裝備業(yè)盡快具有國際競爭力。
2.2研發(fā)能力將加強
目前，國外鑄造裝備發(fā)展的趨勢是大容量、專(zhuān)業(yè)化、環(huán)保型、低躁音、高精度、節能型。因為國外的鑄造廠(chǎng)以專(zhuān)業(yè)的鑄造廠(chǎng)居多，其綱領(lǐng)遠遠大于我國多數鑄造廠(chǎng)，因此，如熔化爐、混砂機等，必然會(huì )向大容量發(fā)展。同時(shí)，國外鑄造裝備生產(chǎn)廠(chǎng)家其產(chǎn)品比較單一，都是在某一方面具有特長(cháng)，面面具到的很少或者沒(méi)有。國外目前不僅在鑄造環(huán)保設備上有較大投人，而且，不斷改進(jìn)工藝設備，使其更具環(huán)保性。設備的精度越來(lái)越高，以適應高精度鑄件的需要。
我國應加大鑄造裝備的研發(fā)投人，確立攻關(guān)課題，設置專(zhuān)門(mén)的研發(fā)基金，徹底擺脫只顧經(jīng)濟不管社會(huì )環(huán)境的狀況。
就目前的情況來(lái)看，我國應重點(diǎn)開(kāi)發(fā)如下鑄造設備。
大噸位熱風(fēng)沖天爐;等流量快速自動(dòng)澆注機(自動(dòng)測溫、秤重)、帶點(diǎn)火功能;新的造型設備;造型線(xiàn)開(kāi)箱取鑄件系統(發(fā)動(dòng)機件，型芯砂分離、利于芯砂再生、零排放）:鉆氣眼機:V法自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn):消失模自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn);自動(dòng)制芯系統(冷熱芯盒，機器人大量使用、自動(dòng)取芯、去毛刺、組芯、浸涂料、烘干、自動(dòng)人庫);型芯自動(dòng)儲運系統(立庫、自動(dòng)人庫、記憶、計算機管理、自動(dòng)輸送到下芯機、可設立獨立封閉空間及干燥系統，預防型芯存儲過(guò)程的吸濕);大功率、高效混砂機;大容量砂冷卻設備;大容量篩砂設備;密閉砂輸送設備;自動(dòng)清理生產(chǎn)線(xiàn)(大批量缸體、缸蓋自動(dòng)清理);振芯設備;鑄件表面噴粉設備;高效除塵設備;舊砂再生設備等等。
2.3設備質(zhì)量要求越來(lái)越高，價(jià)格逐漸合理，競爭逐漸公平
企業(yè)嘗夠了低價(jià)鑄造設備的苦頭后，逐漸明白設備的性?xún)r(jià)比，不是一味的追求價(jià)格最低，近年公開(kāi)招標的鑄造設備，最低價(jià)中標的很少，有的為了保證生產(chǎn)高質(zhì)量的鑄件，甚至花大價(jià)錢(qián)購進(jìn)設備，因此，只有價(jià)格，沒(méi)有質(zhì)量的鑄造設備將逐漸退出市場(chǎng)。
現在鑄造項目投資多數是企業(yè)自籌或私人投資，根本沒(méi)有賄賂的空間，對于具體管理人員，沒(méi)有人愿意為了一點(diǎn)小利而毀了整個(gè)項目和個(gè)人前途，加上我國的法制逐漸健全，因此，競爭會(huì )逐漸公平，靠賄賂拿單子是行不通的。
我國新的鑄造裝備，從表面上看已經(jīng)與國外的相差無(wú)幾，但用過(guò)一段時(shí)間后，我們的設備油漆就會(huì )一塊一塊的掉，但進(jìn)口的設備用到最后油漆也不會(huì )掉;我國的鑄造設備一旦壞掉，更換元件比較困難，原因是有的鑄造設備是配做的，今后鑄造裝備企業(yè)應以生產(chǎn)低劣設備為恥，以生產(chǎn)環(huán)保措施不全的設備為犯罪行為。
在80年代，我國引進(jìn)的自動(dòng)造型線(xiàn)其開(kāi)動(dòng)率也多數在50%左右，而現在引進(jìn)的自動(dòng)造型線(xiàn)開(kāi)動(dòng)率多數在90%以上，且隨時(shí)開(kāi)機，隨時(shí)運行，目前，我國的自動(dòng)造型設備與其相比，還有一定的差距，需要更好的提高，只有這樣，才能具備與國外設備同臺競爭的實(shí)力。
2.4與國外合作越來(lái)越多
目前，國際先進(jìn)的鑄造設備供應商都看好中國的市場(chǎng)，在熔化、造型、砂處理、清理等方面，都有自己的獨資或合資廠(chǎng)，但這些合作面還遠遠不夠，許多方面仍然是空白，在這些合作領(lǐng)域，其產(chǎn)品規格的覆蓋面和質(zhì)量也遠遠不如國外本土產(chǎn)品，要振興鑄造裝備業(yè)，必須走國際化合作道路。
2.5設備供應將出現專(zhuān)和全兩個(gè)方面
隨著(zhù)對鑄造裝備的要求越來(lái)越高，多數鑄造設備企業(yè)很難面面具到，只有少數國家級的大型企業(yè)才能生產(chǎn)鑄造的系統設備，為用戶(hù)提供全面的服務(wù)。
對于絕大多數企業(yè)來(lái)說(shuō)，可能要走專(zhuān)和精的道路�，F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，就我國多數鑄造裝備企業(yè)的實(shí)力而言，要在每個(gè)方面都有所發(fā)展是不現實(shí)的，因此，必須發(fā)展各方面的專(zhuān)業(yè)設備廠(chǎng)，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)的所謂鑄造設備，將沒(méi)有市場(chǎng)。
隨著(zhù)我國節能、降耗、減排政策的逐步落實(shí)，鑄造環(huán)保設備的專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)將逐漸增多。
2.6設備和工藝結合越來(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，比如為了適應車(chē)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(kāi)發(fā)了磨球生產(chǎn)線(xiàn);為了提高球化效果和降低球化劑的加人，開(kāi)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)節省用砂量，將砂箱做成圓形的;為了不讓鑄件卡在落砂機上，將落砂機做成帶導向裝置的，不讓鑄件翻身等等。
2.7設備制造手段越來(lái)越先進(jìn)
鑄造裝備的精度不比機加工設備的精度差，這種觀(guān)點(diǎn)已逐步被人們認可，因此，很多先進(jìn)的制造技術(shù)和裝備應用到鑄造機械的制造中，數控加工中心、數控鑊銑床等已普遍應用。新的制造技術(shù)比如芯子加工設備也在研制;數控銑床已應用到消失模的模型加工上;數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(chē)間中，自動(dòng)化程度越來(lái)越高，過(guò)去由人工完成的工序，逐漸被機器代替，大批量的重型機器人已應用到鑄造的砂芯搬運和鑄件搬運中。因此，要求鑄造設備供應商在車(chē)間物流方面要能系統供貨，且注意路線(xiàn)最為短捷。
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