高鉻鑄鐵改進(jìn)開發(fā)方案

1、高鉻鑄鐵改進(jìn)開發(fā)方案一、 引言鑄球又稱磨球，廣泛應(yīng)用于水泥、礦山、火電、化工、非金屬加工及磁性材料等行業(yè)的粉體工程。為了滿足各行業(yè)不同工況條件的需求，鑄造磨球的材質(zhì)是多種多樣，規(guī)格從6150mm，達(dá)30多種。由于實(shí)際使用的工況條件及磨球材質(zhì)不同，實(shí)際磨耗差別很大，按中等偏上水平的平均數(shù)據(jù)計(jì)算，全國(guó)鑄球的年消耗量已超過200萬噸。由此可見，鑄球這樣的小產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)鑄造行業(yè)中占有相當(dāng)重要的地位。鑄球產(chǎn)品形狀簡(jiǎn)單、通用性強(qiáng)，適合大批量生產(chǎn)。多年以來，鑄鐵車間一直采用多球組合金屬型工藝生產(chǎn)鑄球。金屬模因其導(dǎo)熱性高，對(duì)鑄件具有激冷效果，因此生產(chǎn)的鑄球晶粒細(xì)化、組織致密、內(nèi)部縮孔和縮松較少，金屬型尺寸準(zhǔn)確、

2、表面光潔、工藝出品率高。在多年不間斷的生產(chǎn)中，鑄鐵車間積累了很豐富他生產(chǎn)鑄球的經(jīng)驗(yàn)。綜上所述，基于外部市場(chǎng)對(duì)鑄球的大量需求，對(duì)在鑄鐵車間現(xiàn)有的生產(chǎn)規(guī)?；A(chǔ)上擴(kuò)大產(chǎn)能，滿足市場(chǎng)需求的可行性研究就有了很大的實(shí)際意義。二、 鑄球生產(chǎn)工藝1、 生產(chǎn)工藝鑄鐵車間多年以來一直采用多球組合金屬型工藝生產(chǎn)鑄球。多球組合金屬型工藝生產(chǎn)鑄球采用水平分型、澆注系統(tǒng)為澆、冒口合一和中心澆注方式。澆注系統(tǒng)部位保溫套采用黏土水玻璃或煤粉保溫砂現(xiàn)場(chǎng)制作。適合40130mm鑄球，鑄球分布在澆注系統(tǒng)四周，根據(jù)生產(chǎn)的鑄球的球徑不同，每箱布48個(gè)不等，多球組合金屬型工藝的出品率和生產(chǎn)率較高。2、 工藝流程原材料化驗(yàn)分類堆放電爐爐前

3、檢驗(yàn)一調(diào)澆注前上調(diào)鐵模激冷澆注打磨初檢熱處理工序檢驗(yàn)包裝產(chǎn)成品入庫工人收購(gòu)來的廢鋼廢鐵經(jīng)過檢驗(yàn)、化驗(yàn)分類整理，按不同的標(biāo)準(zhǔn)推放。把整理分類的原材料按比例裝入中品電爐燃燒1小時(shí)，熔點(diǎn)達(dá)到1600后，抽取鋼水進(jìn)行爐前檢驗(yàn)一調(diào)，澆注前二調(diào)檢驗(yàn)，合格后進(jìn)行鋼模激冷澆注，待冷卻后，打磨初檢。初檢合格后，進(jìn)行熱處理，用臺(tái)車式熱處理爐熱處理結(jié)束后，再進(jìn)行工序檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格，進(jìn)行包裝，最后產(chǎn)成品入庫。2.1 化驗(yàn)分類堆放原材料（廢鋼、生鐵、錳粉、鉻鐵、增碳劑、廢鋁絲、稀土鎂、硅鐵）采購(gòu)回來后進(jìn)行化驗(yàn)化學(xué)分析，并分類堆放，按比例按化驗(yàn)后的成分折算成合理的重量依次加入電爐中。2.2 熔煉將切割好的廢鋼倒入電爐，加

4、入一定比例的鉻鐵、錳鐵，經(jīng)電爐熔煉、升溫、調(diào)整化學(xué)成份，待鐵水溫度達(dá)到14801520，取樣分析達(dá)到要求后倒入鋼水包。2.3 鐵模激冷澆注將鋼水注入鐵制模具腔內(nèi)，澆注完畢后，自然冷卻10分鐘。鋼水包的殘鐵回收使用，模具砂芯倒入廢料斗內(nèi)，裝滿后由汽車運(yùn)出。2.4 熱處理（1）水冷金屬模工藝：由于受到水冷金屬模的激冷作用，鑄管組織中產(chǎn)生大量的共晶滲碳體，需經(jīng)過高溫低溫兩階段退火處理，形成以鐵素體為基體的球墨鑄鐵組織。工程采用通過式連續(xù)退火爐退火。（2）涂料熱模工藝：由于鑄模的冷卻速度相對(duì)較低，只需要低溫退火，采用旋轉(zhuǎn)臺(tái)式退火爐退火。熔 煉鑄 造打磨清理熱 處 理 檢 驗(yàn) 初 驗(yàn)包裝入庫塑模 碾制廢

5、 品廢 砂廢 鐵廢 鋼澆注前上調(diào)爐前檢驗(yàn)一調(diào)水玻璃鉻鐵錳鐵型砂3、 生產(chǎn)工藝圖4、 金屬型設(shè)計(jì)2.1 金屬型選材因?yàn)殍T球是一種初級(jí)鑄造產(chǎn)品，生產(chǎn)起步要求較低，對(duì)金屬型材料的選擇首先考慮到經(jīng)濟(jì)性，選用價(jià)格便宜的材料，最大限度降低模具在鑄球生產(chǎn)中所占成本比例，要求既便宜又耐用，因此對(duì)金屬型模具材料的選擇要滿足以下條件：（1） 具有一定的高溫強(qiáng)度、韌性、良好的導(dǎo)熱性。（2） 抗高溫氧化、較高的耐磨性的彈性模數(shù)、膨脹系數(shù)要小。（3） 加工性能好。（4） 價(jià)格便宜，來源充足。目前鑄鐵車間生產(chǎn)鑄球的模具均為普通灰鑄鐵毛坯、加工成形模具。灰鑄鐵通常在循環(huán)使用400500次后，型腔（球碗）即開始產(chǎn)生龜裂、麻點(diǎn)

6、，進(jìn)而發(fā)生型腔表面剝落、熔融、體積膨脹變形等弊病，嚴(yán)重影響鑄球外觀質(zhì)量。實(shí)際灰鑄鐵金屬型的壽命決定于鑄球的材質(zhì)、尺寸、形狀以及質(zhì)量等級(jí)差異。金屬型的使用壽命和生產(chǎn)形式有著密切聯(lián)系，三班連續(xù)生產(chǎn)，模具壽命長(zhǎng)，間斷生產(chǎn)模具溫度時(shí)高時(shí)低，反復(fù)熱變形，使用壽命短。目前也有采用消失模鑄造的模具，球碗不加工，這樣球碗表層組織致密部分得到充分利用，模具壽命可以大大提高。雖然開始鑄球表面粗糙一些，但使用幾次后和加工模具光潔度是一樣的，這是我們擴(kuò)大產(chǎn)能后應(yīng)該考慮的鑄球模具生產(chǎn)的方向之一。2.2 金屬型設(shè)計(jì)鑄球金屬型設(shè)計(jì)著重于兩部分：其一是合理的澆注系統(tǒng)，正確選擇直澆道、保溫補(bǔ)縮區(qū)、內(nèi)澆口、排氣通道等各項(xiàng)工藝參數(shù)

7、。其二是模具結(jié)構(gòu)，正確設(shè)計(jì)模型壁厚和模比，根據(jù)球徑大小、每型數(shù)量、材料導(dǎo)熱系數(shù)等因素確定合理的金屬型壁厚，同時(shí)金屬型應(yīng)有足夠的剛度以及模具熱變形。但壁厚過大，金屬型重量加大，增加合箱時(shí)的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)因蓄熱能力加大不利于散熱，降低鑄件的凝固速度。為了使鑄球在澆注后達(dá)到激冷效果，鑄件重量與金屬型重量比一般控制在1:58，如果模比太小，蓄熱能力不足，連續(xù)生產(chǎn)時(shí)模具發(fā)紅，模溫太高就失去金屬型激冷的效果。2.3 金屬型澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)用金屬型澆注各種鑄鐵件時(shí)，由于鑄件冷速大，液流黏度急劇增加，因此多采用開放式澆口，其各部分截面比例為：f直:f橫:f內(nèi)=1:1.15:1.25，目前生產(chǎn)100mm的鑄球模具

8、比例為f直:f內(nèi)=1:1.05。因?yàn)榻饘傩蛯?dǎo)熱性好，液體金屬冷卻快，流動(dòng)性劇烈降低，容易使鑄件出現(xiàn)冷隔、澆不足、夾雜、氣孔等缺陷，因此金屬型在開始工作前應(yīng)預(yù)熱，金屬型預(yù)熱溫度在150250。2.4 澆冒口保溫區(qū)澆冒口保溫區(qū)采用黏土水玻璃砂或煤粉保溫砂現(xiàn)場(chǎng)即時(shí)制作，利用金屬型余熱干燥或硬化。因金屬型鑄球模具采用水平分型、澆注系統(tǒng)為澆、冒口合一，中心澆注，內(nèi)澆口為平均分配式，所以上下型澆口位置都要覆砂。三、 產(chǎn)能擴(kuò)大方案鑄鐵車間在采用樹脂砂造型工藝和西安中達(dá)15t中頻爐生產(chǎn)異形件后，舊廠房1.5t中頻爐長(zhǎng)期以來一直處于閑置狀態(tài)。為了有效、合理利用閑置資源，最大程度的為公司創(chuàng)造效益，考慮到鑄鐵車間現(xiàn)

9、有生產(chǎn)條件不能滿足市場(chǎng)對(duì)于鑄球的大量需求，計(jì)劃在鑄鐵舊廠房高跨區(qū)域?qū)?.5中頻爐重新開動(dòng)起來，進(jìn)行鑄球的生產(chǎn)。1、 生產(chǎn)廠地鑄鐵車間舊廠房高跨區(qū)域目前劃為如下幾個(gè)區(qū)域：1.5t中頻爐熔煉區(qū)域及配電室、消失模造型區(qū)域、樹脂砂造型區(qū)域、樹脂砂合箱澆注區(qū)域和打箱（落砂床）區(qū)域。整個(gè)區(qū)域?qū)?0m，可用于鑄球生產(chǎn)的最大廠地長(zhǎng)度約為20m，一般可用廠地長(zhǎng)度約為10m。2、 產(chǎn)能預(yù)計(jì)以生產(chǎn)100鑄球?yàn)槔?，采?球每箱的模具生產(chǎn)，1010m的廠地可單次（趟）可布模具140套，共計(jì)：140套4個(gè)/套4.8kg/個(gè)/10002.688t，需熔煉鐵水3爐，計(jì)8小時(shí)。在市場(chǎng)需求量大的情況下，考慮到模具壽命和電爐爐襯壽

10、命，可施行三班制生產(chǎn)，日產(chǎn)量可達(dá)到32.688t8.064t。月產(chǎn)量可達(dá)到25天8.064t/天201.6t。3、 人員配置三班制生產(chǎn)模式，考慮到勞動(dòng)強(qiáng)度和每班次勞動(dòng)量，造型設(shè)置4人/班次，熔煉設(shè)置2人/班次，清理（含熱處理）設(shè)置7人/天。固定人員配置為19人。4、 需增加設(shè)備明細(xì)序號(hào)名稱數(shù)量?jī)r(jià)格備注1全自動(dòng)油淬生產(chǎn)線1退火窯平臺(tái)可自動(dòng)翻轉(zhuǎn)2鋼球分離機(jī)118.5千瓦，1.5噸裝載量3碾砂機(jī)17.5kw4球磨機(jī)1自制5冷卻塔1每小時(shí)40噸水處理量5、 單位鑄球生產(chǎn)成本表規(guī)格廢鋼（鋼屑）鉻鐵鋁輔材（磨具等）工資（參考）電費(fèi)制造成本數(shù)量單價(jià)金額數(shù)量單價(jià)金額數(shù)量單價(jià)金額數(shù)量單價(jià)金額80876.11.3

11、781027.31888.71635.60.91614.418043015000.619154382.390876.11.3781027.31888.71635.60.91614.418042015000.619154372.3100874.11.3781204.51888.71635.60.91614.415041015000.619154329.5110874.11.3781204.51888.71635.60.91614.415040015000.619154319.5120874.11.3781204.51888.71635.60.91614.415040015000.61915431

12、9.5注：按廢鋼（邊角料等）2450元/噸計(jì)算，用鋼屑（1378元/噸）代替廢鋼生產(chǎn)鑄球每噸可節(jié)約成本940元左右，這是鑄鐵車間現(xiàn)有條件下生產(chǎn)鑄球最有利的因素之一。6、 主要原材料及能源年使用量表項(xiàng)目序號(hào)名稱單位年用量來源原材料消耗1廢鋼（鐵屑，回爐料等）噸2250各廢舊物資回收點(diǎn)2鉻 鐵噸600市場(chǎng)上均有銷售3錳 鐵噸150市場(chǎng)上廢錳粉4造型砂噸150市場(chǎng)購(gòu)置5呋喃樹脂噸1.5化工市場(chǎng)采購(gòu)6樹脂及固化劑噸1.5化工市場(chǎng)采購(gòu)7水玻璃噸15化工市場(chǎng)采購(gòu)能源消耗量1水噸15002電萬度540四、 推進(jìn)計(jì)劃1、 對(duì)周邊區(qū)域鑄球市場(chǎng)需求的評(píng)估目前，我公司施行的是銷售計(jì)劃生產(chǎn)制，即銷售部門獲得訂單后生產(chǎn)部門再進(jìn)行生產(chǎn)組織實(shí)施。因此，能否獲得訂單是生產(chǎn)方案能否落實(shí)實(shí)施的關(guān)鍵