中國鑄造協會專職副理事長溫平

一、中國鑄造行業概況

　　1.鑄件產量遙居世界首位

　　2011年產量達4150萬t

　　占世界總量超過40%

　　2000～2011年中國鑄件產量變化

2011年中國各類材質鑄件占比

2011年各類行業鑄件需求比例

2006～2011年鑄件生產及進出口狀況（單位：萬噸）

　　鑄件進口均價達5261美元/t，高端鑄件。

　　出口均價為1368美元/t，較2010年的1183美元/t有較大增長

　　2.企業平均規模較小

　　中國鑄造企業數量近3萬家，從業人員約200萬人，每一企業年平均產量比較低，2010年為1320 t，2011年約1400t。

　　這種狀態正在改善，平均規模正逐年增加。

　　3.鑄造技術進步顯著

　　1）鑄件質量

　　鑄件綜合廢品率明顯下降；

　　部分企業鑄件的尺寸精度、表面粗糙度、材質力學性能和耐熱、耐蝕、抗磨等重要質量指標達到了國際一流水平；

　　 出口鑄件的檔次、質量、品種有大幅度提高，某些原來依賴進口的重要鑄件已實現國產化。

　　 2）鑄造工藝與裝備

　　部分骨干企業正向機械化、自動化、智能化方向邁進；

　　有100余家企業能生產單件重30t以上的大型鑄件；

　　已能生產大型水輪機、汽輪機及燃氣輪機、風電、核電、火電及內燃機缸體/蓋等技術含量與質量要求高、結構復雜的高端關鍵鑄件。

　　3）鑄造原輔材料

　　原輔材料的產供銷已成為一個完整的產業體系：圣泉、興業；庚辰、參鐵、罕王、春風、龍鳳山、建邦、東城、合鑫。

　　4）國產設備和模具

　　通過技術引進、消化吸收和自主創新的方式，許多性價比高的鑄造裝備陸續問世，對外依賴正逐年減少；

　　鑄造模具制造業也得到快速發展，長期困擾模具制造的“瓶頸”已基本解決，浙江寧波、江蘇無錫、河北泊頭等地已成為我國鑄造模具的制造中心。

　　5）鑄造專業化

　　已形成一批頗具特色的專業化鑄造生產企業：

　　高緊實度造型+先進制芯+雙聯熔煉的發動機鑄件鑄造企業；

　　機械化生產為主的剎車轂、制動盤、排氣管等汽車鑄件廠；

　　樹脂自硬砂為主體的機床、箱體、風電等大型鑄件生產廠；

　　V法工藝為主體的鑄造廠和消失模鑄造廠；

　　金屬型或金屬型覆砂為主的曲軸、磨球生產廠；

　　硅溶膠或硅酸乙脂為粘結劑的高檔熔模精密鑄造廠；

　　水玻璃為粘結劑的普通鋼件精鑄廠；

　　離心球鐵鑄管廠和離心灰鐵鑄管廠；

　　有色合金砂鑄&壓（高/低/差）鑄廠、永久型（金屬/石墨/石膏）重力鑄造及其它特鑄廠（電渣/真空/連鑄等）。

　　4.產業集聚向集群（工業園）發展

　　一些地方開始按資源、能源和產業優勢進行企業兼并重組與整合，走鑄造專業化的道路，使鑄造企業分布更集中，布局更合理，為鑄造行業的可持續發展奠定基礎。已建成和正在建設的鑄造產業集群、產業基地和工業園區。如：

　　安徽寧國“中國耐磨鑄件之都”；

　　廣東高要“中國壓鑄產業集群示范基地”；

　　山東章丘、山西澤州“中國鑄造之鄉”；

　　浙江象山“中國鑄造模具之鄉”；

　　河南林州 “汽車鑄件生產基地” /夏邑/西峽/禹州…；

　　河北泊頭“中國鑄造名城”；湖南嘉禾“江南鑄都”；

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　　鑄造產業集群（工業園）建設初見成效

二.鑄件需求分析

　　2010年末國家推出的新一代信息技術、節能環保、新能源、生物、高端裝備制造、新材料、新能源汽車等七大戰略性新興產業，均與鑄造業密切相關。

　　——對鑄件產品有著更高的質量要求！

　　鑄件產品的生產在機械工業中是一個能耗相對較高的工序，但在全壽命周期里確是大量節能的綠色產品，還可為國家積累二次資源（可回收循環再利用）。

　　鑄造是不可替代的最經濟的金屬成形工藝——“不朽的行業”

　　目前，中國鑄件人均消費量不足30kg，工業發達國家是50kg左右 。

　　我國正處于工業化、城市化、農業現代化同步快速推進的發展階段，今后相當長一段時間，鑄件消費量仍保持平穩增長。

　　中國已成為汽車、機床、船舶、工程機械、風電等世界第一制造和消費市場…

　　汽車鑄件、零部件

　　有外資背景的汽車零部件廠商占整個行業市場的75%以上，其中獨資占55%，中外合資占45%。

　　海洋工程裝備

　　海洋探測、海底采礦、圍海工程、灘涂開發等是嶄新的海洋經濟領域，油氣鉆探平臺、浮式儲油輪、物探管、鋪管船、海上浮吊等大型設備中，鑄件占有相當的比例。

　　發電設備

　　“十二五”仍將優先發展火電，推行煤電一體化開發，預計期間火電開工規模3億kW。到2015年全國常規水電投產裝機容量將達到2.6億kW，抽水蓄能電站3,000萬kW。到2015年光伏發電裝機容量有可能達1,000萬kW。

2011年國家鐵路機、客、貨車擁有量

　　“十一五”末全國在用采煤設備1,300多套，刮板輸送機近40萬m，液壓支架20多萬架，掘進設備900多套。

　　“十二五”期間，預計平均每年需求采煤設備約200套，刮板輸送機約7萬m，液壓支架2~3萬架，掘進設備110~120套。

　　煤機年產值1,500~1,600億元。

三.鑄造產業發展趨勢

　　1.鑄件總產量持續平穩增長

　　2.技術研發能力顯著增強

　　3.產業結構調整力度進一步加大

　　4.環境保護與職業健康安全明顯改觀

　1.鑄件產量繼續保持平穩增長

　　各主要行業的鑄件目標消費量

　　2.技術研發能力顯著增強主機產品對鑄件質量要求的日益提高，鑄件應該滿足優質（包括優良的材質性能、精確的形狀尺寸、輪廓清晰、表面粗糙度小等）、高效及輕量化。

　　發展環境友好的鑄造工藝。鑄造生產要求低成本、高效率及高效益。

　　滿足日益提高的對清潔化生產的要求。

無機粘結劑的開發與應用

　　科技發展對鑄造業的要求形成交貨期短、優質高效的生產企業。

　　——與產品設計結合

　　——實現柔性化生產

　　——生產凈形或近凈形鑄件

　　——提供經切削加工的零件或經組裝的部件

　　——優質高效的鑄件生產企業實現可持續發展的鑄造生產

　　——綠色生產。——環境友好的生產技術

　　——節能、低原材料消耗——少污染或零污染排放

　　——材料、能源再生循環使用

設想的2020年的ADI工廠（年產4萬t）人員分布表

　　全面融合先進信息化技術，建設一座在鑄造行業領先的“數字化、綠色、高效”綜合集成的數字化鑄造工廠（模樣制作/柔性造型/智能熔煉/鑄件精整/在線檢測等 ），在“多品種、小批量、快捷”鑄造生產方面達到同行業領先水平。

　　——共享集團

　　3.產業結構調整力度進一步加大《鑄造企業清潔生產綜合評價標準》等多項相關國家、行業標準及指導性文件已經頒布或正在積極制定中；

　　《鑄造行業準入制度》將節能減排、環境保護和職業健康安全管理作為準入條件的重要內容，一些地方已經在試行。修訂版正在征詢意見中，2012年末工信部正式發布，2013年在全國范圍實施。

　　4.環境保護與職業健康安全明顯改觀

　　提高鑄造產業的好形象(與環境協調)

　　1)鋳造工場產生的產業廃棄物的現狀把握及再利用的促進:

四.磨料磨具在鑄造領域的應用

　　1.磨具鑄件清理包括：拋/噴丸處理、去除澆冒口、鉆擴孔、飛邊/毛刺/殘根打磨修平及質量檢測；

　　2.耐火骨料主要包括：SiO2 、Al2O3 、SiC、MgO（搗打/可塑/澆注/噴涂/型磚）等；

　　3.添加劑SiC/增碳硅劑、預處理劑。

　　磨具的使用與保管

　　1）砂輪的實際使用線速度不得超過表中的規定；

　　2）安裝前應先檢查砂輪的速度標記，再察看是否有裂紋與損傷，并需進行強度檢驗。未經強度檢驗和已發現有裂紋的砂輪嚴禁使用；

　　3）安裝完畢之后，必須在有防備罩的情況下進行不少于5分鐘的空轉，只有在確認砂輪有可靠的強度時才能開始工作；

　　4）禁止使用對砂輪結合劑有破壞作用的冷卻液；

　　5）搬運砂輪和運行作業時，要防止激烈震動與撞擊；

　　6）根據砂輪尺寸與形狀不同，應分別置于架子上和箱子內，切勿堆放過高。樹脂薄片砂輪，應夾在表面光滑的金屬圓片之間，并以重荷壓著以防變形；

　　7）砂輪存放應防止受潮，受凍；

　　8）樹脂結合劑砂輪，存放期不得超過一年。

　　2.耐火骨料（爐/包襯）適用范圍

　　1）酸性：石英基。天然石英/電熔石英/含其他礦物的石英基如鋯等天然石英，一般化鐵（球鐵、蠕鐵、灰鐵）及碳鋼 ；電熔石英，抗熱震（間斷使用）等；含其他礦物（氧化鋯），高溫熔化（低合金鋼） 。

　　2）中性：氧化鋁基。剛玉/尖晶石/棕剛玉/礬土等各種礦相氧化鋁制成品剛玉、尖晶石，合金鋼（不銹鋼 ） ；棕剛玉、礬土，低合金及其他鋼種。

　　3）堿性：氧化鎂。氧化鎂和氧化鋁的混合物 連續使用（不銹鋼、高錳鋼等）高合金鋼種。

　　選擇耐火材料的要件

　　抗化學侵蝕和化學反應性能；

　　安全性：對人體，對環境無污染；

　　靈活性：不同的溫度要求和爐內逗留時間；

　　穩定性：熱穩定性 和機械穩定性；

　　耐火度：應對熔化工藝要求；

　　安裝簡易性：施工簡單快速；

　　經濟性：成本考核——元（kg）/t熔化物；

　　可靠性：可預見壽命/計劃生產周期。

　　2000年以后中頻爐的數量迅速增長，爐子的容量和熔化率也不斷增大。國內目前沖天爐的數量依然很多，沖天爐與中頻爐化鐵的比率大約相同。

　　據不完全統計目前熔化率7噸以上的沖天爐有300臺之多。國內的沖天爐以中小型大排距雙層冷風爐并配置前爐的沖天爐為多，熱風沖天爐占的比例很小。

　　國內沖天爐爐襯材料情況

　　單班運行：每天爐子運行時間為8～10h，每天進行修爐，爐襯材料為粘土磚或者紅硅石；

　　雙班運行: 每天運行時間為18～20h，天進行修爐，爐襯材料為高鋁磚和紅硅石；

　　中爐齡沖天爐：開爐周期為5～7天，一般為外水冷、冷風沖天爐，爐缸用搗打料，熔化帶用高鋁磚砌筑，每個周期進行一次修補，爐缸修補用搗打料，熔化帶修補時要重新砌筑高鋁磚。

　　鑄造行業中的熔化設備應大力推廣使用不定型耐火材料——不但在經濟效益上得利，生態環保亦有益。

　　采用不定型耐火材料材料的長爐齡沖天爐是今后的發展方向

　　3.鐵液增碳/硅和預處理

　　在孕育處理或球化處理前，向鐵液中加入適當的SiC，對改善鑄鐵的冶金特性有良好的作用。一是碳當量提高；二是鐵液的冶金條件改變，加強了還原性。對于灰鑄鐵，可促進A型石墨形成；對于球鐵則促進球狀石墨形成；處理蠕鐵也有很好的效果。預處理可使共晶轉變析出石墨的溫度提高，過冷度降低。

　　鑄鐵所用的預處理劑是結晶態的增碳/硅劑。對于灰鑄鐵，以SiC含量為85%～90%的冶金碳化硅效果最好；

　　對于球墨鑄鐵則以SiC含量為97%～98%的結晶碳化硅效果最好。預處理劑的加入量一般為0.75%～1.0%，應通過試驗求出最佳值。