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中国铸造协会专职副理事长温平

一、中国铸造行业概况

　　1.铸件产量遥居世界首位

　　2011年产量达4150万t

　　占世界总量超过40%

　　2000～2011年中国铸件产量变化

2011年中国各类材质铸件占比

2011年各类行业铸件需求比例

2006～2011年铸件生产及进出口状况（单位：万吨）

　　铸件进口均价达5261美元/t，高端铸件。

　　出口均价为1368美元/t，较2010年的1183美元/t有较大增长

　　2.企业平均规模较小

　　中国铸造企业数量近3万家，从业人员约200万人，每一企业年平均产量比较低，2010年为1320 t，2011年约1400t。

　　这种状态正在改善，平均规模正逐年增加。

　　3.铸造技术进步显著

　　1）铸件质量

　　铸件综合废品率明显下降；

　　部分企业铸件的尺寸精度、表面粗糙度、材质力学性能和耐热、耐蚀、抗磨等重要质量指标达到了国际一流水平；

　　 出口铸件的档次、质量、品种有大幅度提高，某些原来依赖进口的重要铸件已实现国产化。

　　 2）铸造工艺与装备

　　部分骨干企业正向机械化、自动化、智能化方向迈进；

　　有100余家企业能生产单件重30t以上的大型铸件；

　　已能生产大型水轮机、汽轮机及燃气轮机、风电、核电、火电及内燃机缸体/盖等技术含量与质量要求高、结构复杂的高端关键铸件。

　　3）铸造原辅材料

　　原辅材料的产供销已成为一个完整的产业体系：圣泉、兴业；庚辰、参铁、罕王、春风、龙凤山、建邦、东城、合鑫。

　　4）国产设备和模具

　　通过技术引进、消化吸收和自主创新的方式，许多性价比高的铸造装备陆续问世，对外依赖正逐年减少；

　　铸造模具制造业也得到快速发展，长期困扰模具制造的“瓶颈”已基本解决，浙江宁波、江苏无锡、河北泊头等地已成为我国铸造模具的制造中心。

　　5）铸造专业化

　　已形成一批颇具特色的专业化铸造生产企业：

　　高紧实度造型+先进制芯+双联熔炼的发动机铸件铸造企业；

　　机械化生产为主的刹车毂、制动盘、排气管等汽车铸件厂；

　　树脂自硬砂为主体的机床、箱体、风电等大型铸件生产厂；

　　V法工艺为主体的铸造厂和消失模铸造厂；

　　金属型或金属型覆砂为主的曲轴、磨球生产厂；

　　硅溶胶或硅酸乙脂为粘结剂的高档熔模精密铸造厂；

　　水玻璃为粘结剂的普通钢件精铸厂；

　　离心球铁铸管厂和离心灰铁铸管厂；

　　有色合金砂铸&压（高/低/差）铸厂、永久型（金属/石墨/石膏）重力铸造及其它特铸厂（电渣/真空/连铸等）。

　　4.产业集聚向集群（工业园）发展

　　一些地方开始按资源、能源和产业优势进行企业兼并重组与整合，走铸造专业化的道路，使铸造企业分布更集中，布局更合理，为铸造行业的可持续发展奠定基础。已建成和正在建设的铸造产业集群、产业基地和工业园区。如：

　　安徽宁国“中国耐磨铸件之都”；

　　广东高要“中国压铸产业集群示范基地”；

　　山东章丘、山西泽州“中国铸造之乡”；

　　浙江象山“中国铸造模具之乡”；

　　河南林州 “汽车铸件生产基地” /夏邑/西峡/禹州…；

　　河北泊头“中国铸造名城”；湖南嘉禾“江南铸都”；

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　　铸造产业集群（工业园）建设初见成效

二.铸件需求分析

　　2010年末国家推出的新一代信息技术、节能环保、新能源、生物、高端装备制造、新材料、新能源汽车等七大战略性新兴产业，均与铸造业密切相关。

　　——对铸件产品有着更高的质量要求！

　　铸件产品的生产在机械工业中是一个能耗相对较高的工序，但在全寿命周期里确是大量节能的绿色产品，还可为国家积累二次资源（可回收循环再利用）。

　　铸造是不可替代的最经济的金属成形工艺——“不朽的行业”

　　目前，中国铸件人均消费量不足30kg，工业发达国家是50kg左右 。

　　我国正处于工业化、城市化、农业现代化同步快速推进的发展阶段，今后相当长一段时间，铸件消费量仍保持平稳增长。

　　中国已成为汽车、机床、船舶、工程机械、风电等世界第一制造和消费市场…

　　汽车铸件、零部件

　　有外资背景的汽车零部件厂商占整个行业市场的75%以上，其中独资占55%，中外合资占45%。

　　海洋工程装备

　　海洋探测、海底采矿、围海工程、滩涂开发等是崭新的海洋经济领域，油气钻探平台、浮式储油轮、物探管、铺管船、海上浮吊等大型设备中，铸件占有相当的比例。

　　发电设备

　　“十二五”仍将优先发展火电，推行煤电一体化开发，预计期间火电开工规模3亿kW。到2015年全国常规水电投产装机容量将达到2.6亿kW，抽水蓄能电站3,000万kW。到2015年光伏发电装机容量有可能达1,000万kW。

2011年国家铁路机、客、货车拥有量

　　“十一五”末全国在用采煤设备1,300多套，刮板输送机近40万m，液压支架20多万架，掘进设备900多套。

　　“十二五”期间，预计平均每年需求采煤设备约200套，刮板输送机约7万m，液压支架2~3万架，掘进设备110~120套。

　　煤机年产值1,500~1,600亿元。

三.铸造产业发展趋势

　　1.铸件总产量持续平稳增长

　　2.技术研发能力显著增强

　　3.产业结构调整力度进一步加大

　　4.环境保护与职业健康安全明显改观

　1.铸件产量继续保持平稳增长

　　各主要行业的铸件目标消费量

　　2.技术研发能力显著增强主机产品对铸件质量要求的日益提高，铸件应该满足优质（包括优良的材质性能、精确的形状尺寸、轮廓清晰、表面粗糙度小等）、高效及轻量化。

　　发展环境友好的铸造工艺。铸造生产要求低成本、高效率及高效益。

　　满足日益提高的对清洁化生产的要求。

无机粘结剂的开发与应用

　　科技发展对铸造业的要求形成交货期短、优质高效的生产企业。

　　——与产品设计结合

　　——实现柔性化生产

　　——生产净形或近净形铸件

　　——提供经切削加工的零件或经组装的部件

　　——优质高效的铸件生产企业实现可持续发展的铸造生产

　　——绿色生产。——环境友好的生产技术

　　——节能、低原材料消耗——少污染或零污染排放

　　——材料、能源再生循环使用

设想的2020年的ADI工厂（年产4万t）人员分布表

　　全面融合先进信息化技术，建设一座在铸造行业领先的“数字化、绿色、高效”综合集成的数字化铸造工厂（模样制作/柔性造型/智能熔炼/铸件精整/在线检测等 ），在“多品种、小批量、快捷”铸造生产方面达到同行业领先水平。

　　——共享集团

　　3.产业结构调整力度进一步加大《铸造企业清洁生产综合评价标准》等多项相关国家、行业标准及指导性文件已经颁布或正在积极制定中；

　　《铸造行业准入制度》将节能减排、环境保护和职业健康安全管理作为准入条件的重要内容，一些地方已经在试行。修订版正在征询意见中，2012年末工信部正式发布，2013年在全国范围实施。

　　4.环境保护与职业健康安全明显改观

　　提高铸造产业的好形象(与環境协调)

　　1)鋳造工場产生的产業廃棄物的現状把握及再利用的促進:

四.磨料磨具在铸造领域的应用

　　1.磨具铸件清理包括：抛/喷丸处理、去除浇冒口、钻扩孔、飞边/毛刺/残根打磨修平及质量检测；

　　2.耐火骨料主要包括：SiO2 、Al2O3 、SiC、MgO（捣打/可塑/浇注/喷涂/型砖）等；

　　3.添加剂SiC/增碳硅剂、预处理剂。

　　磨具的使用与保管

　　1）砂轮的实际使用线速度不得超过表中的规定；

　　2）安装前应先检查砂轮的速度标记，再察看是否有裂纹与损伤，并需进行强度检验。未经强度检验和已发现有裂纹的砂轮严禁使用；

　　3）安装完毕之后，必须在有防备罩的情况下进行不少于5分钟的空转，只有在确认砂轮有可靠的强度时才能开始工作；

　　4）禁止使用对砂轮结合剂有破坏作用的冷却液；

　　5）搬运砂轮和运行作业时，要防止激烈震动与撞击；

　　6）根据砂轮尺寸与形状不同，应分别置于架子上和箱子内，切勿堆放过高。树脂薄片砂轮，应夹在表面光滑的金属圆片之间，并以重荷压着以防变形；

　　7）砂轮存放应防止受潮，受冻；

　　8）树脂结合剂砂轮，存放期不得超过一年。

　　2.耐火骨料（炉/包衬）适用范围

　　1）酸性：石英基。天然石英/电熔石英/含其他矿物的石英基如锆等天然石英，一般化铁（球铁、蠕铁、灰铁）及碳钢 ；电熔石英，抗热震（间断使用）等；含其他矿物（氧化锆），高温熔化（低合金钢） 。

　　2）中性：氧化铝基。刚玉/尖晶石/棕刚玉/矾土等各种矿相氧化铝制成品刚玉、尖晶石，合金钢（不锈钢 ） ；棕刚玉、矾土，低合金及其他钢种。

　　3）碱性：氧化镁。氧化镁和氧化铝的混合物 连续使用（不锈钢、高锰钢等）高合金钢种。

　　选择耐火材料的要件

　　抗化学侵蚀和化学反应性能；

　　安全性：对人体，对环境无污染；

　　灵活性：不同的温度要求和炉内逗留时间；

　　稳定性：热稳定性 和机械稳定性；

　　耐火度：应对熔化工艺要求；

　　安装简易性：施工简单快速；

　　经济性：成本考核——元（kg）/t熔化物；

　　可靠性：可预见寿命/计划生产周期。

　　2000年以后中频炉的数量迅速增长，炉子的容量和熔化率也不断增大。国内目前冲天炉的数量依然很多，冲天炉与中频炉化铁的比率大约相同。

　　据不完全统计目前熔化率7吨以上的冲天炉有300台之多。国内的冲天炉以中小型大排距双层冷风炉并配置前炉的冲天炉为多，热风冲天炉占的比例很小。

　　国内冲天炉炉衬材料情况

　　单班运行：每天炉子运行时间为8～10h，每天进行修炉，炉衬材料为粘土砖或者红硅石；

　　双班运行: 每天运行时间为18～20h，天进行修炉，炉衬材料为高铝砖和红硅石；

　　中炉龄冲天炉：开炉周期为5～7天，一般为外水冷、冷风冲天炉，炉缸用捣打料，熔化带用高铝砖砌筑，每个周期进行一次修补，炉缸修补用捣打料，熔化带修补时要重新砌筑高铝砖。

　　铸造行业中的熔化设备应大力推广使用不定型耐火材料——不但在经济效益上得利，生态环保亦有益。

　　采用不定型耐火材料材料的长炉龄冲天炉是今后的发展方向

　　3.铁液增碳/硅和预处理

　　在孕育处理或球化处理前，向铁液中加入适当的SiC，对改善铸铁的冶金特性有良好的作用。一是碳当量提高；二是铁液的冶金条件改变，加强了还原性。对于灰铸铁，可促进A型石墨形成；对于球铁则促进球状石墨形成；处理蠕铁也有很好的效果。预处理可使共晶转变析出石墨的温度提高，过冷度降低。

　　铸铁所用的预处理剂是结晶态的增碳/硅剂。对于灰铸铁，以SiC含量为85%～90%的冶金碳化硅效果最好；

　　对于球墨铸铁则以SiC含量为97%～98%的结晶碳化硅效果最好。预处理剂的加入量一般为0.75%～1.0%，应通过试验求出最佳值。