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2017年6月30日下午全国第六届ADI研讨会与会专家莅临我司参观指导，众位专家对我公司的产品纷纷夸赞，曾艺成、马敬仲、巩济民等专家对我公司在ADI行业的成就赋予很高的评价并题字嘉奖。

铸造行业作为我国乃至世界制造业的重要基础，其生产过程中污染的产生与一般工业生产企业具有相对的相似性，主要包括水污染、大气污染、固体废弃物等几大主要方面（即“工业三废”：废水、废气、废渣），其次还有噪声、余热、能耗、温室气体排放等环境问题。新发布的《控制污染物排放许可制实施方案》中重点关注的是生产企业的水污染排放问题和大气污染排放问题，因此重点介绍一下铸造企业的哪些环节可能产生水污染和大气污染排放。

解答：1.压铸件缩孔缩松现象产生的原因压铸件缩孔缩松现象产生的原因只有一个，那就是由于金属熔体充型后，由液相转变成固相时存在的相变收缩。由于压铸件的凝固特点是从外向内冷却，当铸件壁厚较大时，内部产生缩孔缩松问题。所以，就压铸件来说,特别是就厚大的压铸件来说,存在缩孔缩松问题是的,不可以解决。2、解决压铸件缩孔缩松缺陷的途径压铸件缩孔缩松问题,不能从压铸工艺本身得到彻底解决,要彻底解决这个问题,只能

解答：大数据铺天盖地而来的新时期，传统的铸造企业、传统的生产方式受到严重挑战。“智能铸造”、“数字化”这些新鲜词汇带来希望也带来迷惑。“智能铸造”具体是什么？它离我们有多远？“智能铸造”是信息化与铸造生产高度融合的产物，包括智能铸造技术和智能铸造系统。智能铸造技术包括数值模拟、3D打印、机器人、ERP等；智能铸造系统是具有学习能力的大数据知识库，能够通过对环境信息和自身信息的对比分析而进行自我规划

皮下气孔的产生，是铸造过程中各个环节和工序操作不当的综合反应。形成原因复杂，影响因素很多，牵涉到每个人，每到工序，应引起大家的高度重视。一、原材料方面1、含钛（Ti）、含铝（AI）高的原材料以及高合金钢、不锈钢等禁止使用。2、锈蚀、氧化严重，油污、煤泥、废砂多的原材料，清理干净后使用。3、潮湿、带水的原材料，干燥后使用。4、小于3mm的薄铁皮（管件）等，禁止使用。5、原材料长度要控制在300～40

解答：不锈钢铸件铸造性能较差，流动性差，体收缩和线收缩较大，热应力大，容易产生裂纹。一旦铸件产生裂纹，不单返修工作量大，严重的还可能报废，造成重大的经济损失。铸件裂纹的产生因素主要是铸件结构、铸造工艺等，生产中一般采用以下措施来加以预防：1、铸件结构铸造时要全面考虑铸件的结构、形状、大型、壁厚及其过渡等影响铸件液态和固态收缩的因素，选择适当的工艺参数，防止缩孔缩松等铸造缺陷。铸件的浇冒口系统设计要

解答：金属凝固收缩时，由于金属液未对铸件有效补缩而产生的缺陷被称为收缩缺陷，包括缩孔、缩松、缩陷、缩沉等。1、特征①缩孔：在铸件上有形状较不规则的孔，孔壁粗糙并带有枝状晶，称缩孔缺陷。多出现在铸件凝固部位。②缩松：铸件断面上有分散而细小的缩孔，有时借助放大镜，称缩松缺陷。如用低压铸造生产铝活塞时，有时在活塞顶部出现缩松。③疏松：铸件缓慢凝固区出现的很细小的孔洞。分布在枝晶内和枝晶间，是弥散性气

影响球墨铸铁的球化率和圆整度的因素有很多，下面分别从化学成分、工艺过程、凝固控制三大方面，对影响球化率的的因素进行分析：一、化学成分1、碳当量和硅碳和硅是影响球铁石墨球圆整度的基本成分。在相对的冷却速度和孕育条件下，提高碳当量，可提高石墨球圆整度，并可增加自补缩能力，减少碳化物。在相对的碳当量条件下，随着硅量的增加，特别是大断面球铁，会产生碎块状石墨。因此，在不产生石墨漂浮情况下，应尽量提高碳当量；同时在保障孕育条件下，尽量降低硅含量。2、镁有效残留镁量的控制对提高石墨球圆整度很重要。当有效残留镁小于0.045%，增加效残留镁量可提高石墨球圆整度；当有效残留镁大于0.045%，会产生变态石墨，降低石墨球圆整度。3、稀土稀土在铁水中有两个有益的作用：一是脱硫去气，起到球化和间接球化作用；二是与微量元素相互作用，消除有害一面发挥有利一面。这两方面都可提高石墨球圆整度。但是过量的残留稀土，特别是大断面球铁，会使石墨形态恶化，尤其易产生碎块状。理想范围是0.010%～0.019%。4、微量元素相对量的锑和铋并辅以适量的稀土，可提高石墨球圆整度，提高力学性能。合适的加入范围：0.0025～0.005%。二、工艺过程1、球化处理（1）重稀土镁球化剂比轻稀土镁球化剂更能提高石墨球圆整度。主要是脱硫能力强，抗衰退能力强。（2）轻稀土镁球化剂如果过程控制得好，并辅以微量元素，也能提高石墨球圆整度。（3）冲入法比转包法铁液质量更好，故也能提高石墨球圆整度。2、孕育处理（1）强化孕育可以提高石墨球圆整度。（2）采用抗衰退的孕育剂可以提高石墨球圆整度。3、用球铁屑做球化处理时的覆盖剂，可形成与非溶解石墨弥散相类似的钝化石墨核心，产生长时间的浓度起伏，大大增加有效形核率，可以提高石墨球圆整度。4、尽量降低浇注温度可以提高石墨球圆整度。三、凝固控制1、使用冷铁可以提高石墨球圆整度。2、使用铬铁矿砂可以提高石墨球圆整度。3、其他能在球铁液共晶转变时加快冷却，缩短时间的措施都可以提高石墨球圆整度。

提高感应电炉炉体的使用寿命是每一个铸造工作者追求的目标，对企业也将有重大意义。影响电炉坩埚的使用寿命主要有炉衬耐火材料、烘炉工艺和使用工艺等方面，下面分别加以介绍。一、炉衬耐火材料炉衬耐火材料质量及其性能的好坏对炉子的使用寿命起到根本的作用。1）筑炉耐火材料要有相当高的耐火度，抵抗高温热负荷作用，不软化，不熔融。同时还要具有高的体积稳定性，抵抗高温热负荷作用，体积不收缩和单有均匀膨胀。2）耐火材料的成分。耐火材料中的杂质，在高温下能形成低熔点的化合物，从而降低了耐火材料的耐火度。因此，炉衬砂中要保障石英含量，严格控制杂质成分，炉衬砂成分控制如下：ω（SiO2）≥98.0%；ω（Al2O3）≤0.5%；ω（Fe2O3）≤0.5%；ω（TiO2）≤0.05%；ω（H2O）≤0.5%。3）耐火材料粒度配比。耐火材料合理的粒度配比，可以在筑炉过程中容易形成密度高的耐火层，在使用过程不易出现缺陷。下面是一组较合理的比例：3.35mm～5mm、0.85mm～1.70mm、0.1mm～0.85mm、0.1mm以下的比例分别为17%、33%、20%、30%。二、烘炉工艺烘炉是为了获得烧结层的过程，烧结层的好坏直接影响到了炉子的使用寿命，烘炉是一个重要的环节。炉腔筑好后，应立即进行烘炉；烘炉前，检查电气设备、冷却水系统是否正常；烘炉时要严格按烘炉工艺进行。烘炉工艺是烘炉过程中的关键因素，具体要点：①要控制好加热速度，特别是烘炉早期，如果加热速度过快，炉衬中的水分排出过快则容易形成裂纹，使炉子的寿命大大缩短。②当炉衬被加热到573℃时石英相变过程中膨胀过快将容易引起裂纹甚至剥落，因此在400℃加热到600℃时，加热速度应减慢，而在870℃时应保温1h～2h，使其能缓慢且完全的相变。③烘炉阶段为烧结保温，烧结温度根据具体耐火材料而定，一般希望能得到厚度为炉衬厚30%的烧结层，因此，一般烧结温度高于出铁温度50～100℃。三、用炉工艺炉子使用过程的各种工艺对炉子的使用寿命也相当重要，各种操作不当均可能会降低炉子的使用寿命。因此在使用过程中应注意以下几点。1）由于新炉的烧结层较薄，因此新炉的使用工艺很重要。新炉出水的第1炉应出50%即加料熔化，这样可避免全部出水后加料使炉衬骤冷而出现裂纹等缺陷；新炉尽可能地进行连续熔炼，避免间断熔炼忽冷忽热而造成的裂纹，一般应连续熔化1个星期。2）熔炼过程中尽量避免高温熔炼。在高温状态下，炉衬将与铁液进行坩埚反应，如下式：SiO2+2C→Si+2CO，温度越高、C越高、Si越低，炉衬的蚀损将加剧，尤其在新炉时更为明显，因此熔化时在保障出水温度下尽量避免高温。3）避免炉衬过热。由于中频炉升温速度相当快，当熔炼工不注意时，使炉料出现“架桥”现象而使炉衬出现局部高温甚至超过炉衬的耐火度，这样有可能使炉衬熔融而蚀损。4）在使用过程中，由于故障等原因需要长时间停炉时，应将炉内的铁液倒空，避免铁水冷凝时对炉衬的拉裂而使炉衬损坏。5）使用过程中尤其新炉时尽量使用干净的炉料。6）在停炉冷却时，为了避免炉衬骤冷，应进行空炉冷却，同时为避免炉衬在冷却过程中上下温差过大而产生裂纹，应盖炉盖，使炉衬在冷却时上下均匀，从而保障炉子的使用寿命。7）由于炉冷时不可避免的出现垂直裂纹，因此，冷炉启动时，应先低温烘炉，再进行熔化，从而使裂纹能先弥合，避免铁水熔化时渗入裂纹使裂纹进一步扩展。8）炉子使用过程中要注意观察炉况，观察好炉况就是对炉子的一种保护，每3日测量炉底，每日每炉均要观察炉墙，从而保障了炉衬的安全。9）对电炉设备进行维护和保养，如经常进行吹扫线圈，清扫线圈上的杂物防止线圈击穿，从而避免了由于设备故障而导致的拆炉，有效的提高了坩埚使用寿命。（编辑/李子军）

大型球墨铸铁件的类型比较多，如：大型柴油机缸体、大型轮毂、大球磨机端盖、高炉冷却壁、大型轧钢机机架、大型注塑机模板、大型汽轮机轴承座、风电设备中的轮毂及底座以及核电设备中的废渣罐等。这些部件除须满足标准中规定的力学性能外，还有一些特殊性能要求，如风电铸件要求低温冲击韧度，核渣罐有许多附加的特殊验收标准等等。因此，生产这些铸件，事先须做周密的考虑。1）要考虑的是如何获得健全、致密、尺寸合格的铸件生产大型球墨铸铁件的技术流程与灰铸铁件基本相同，只要结合球墨铸铁的特点在缩尺的选定、砂箱设计等方面稍作修正即可。2）其次要针对大型球墨铸铁件的共同特点做相应工作大型球墨铸铁件的共同特点是特别厚重，大多数要求铁素体基体，力学性能须满足标准数据，有时外加低温冲击性能要求等。1大型球墨铸铁件生产的特有问题由于大型球铁件冷却速度缓慢，导致共晶凝固期长达数小时，而在此期间要形成球铁的主要组织，因而就出现了大断面球铁或大型球铁件所特有的一系列问题：球墨数量少、球墨直径大、球墨畸变、石墨漂浮、化学成分偏析、晶间碳化物以及碎块状石墨（ChunkyGraphite）等。这些问题早已受到关注，虽形成机理尚不统一，但对具体问题已有了初步的解决措施。还有一个重要问题是如何满足和解决低温冲击韧度的要求？问题的巧合在于解决这两大难题的方向及措施大致相同。2解决大型球墨铸铁件特有问题的途径1）强化冷却以加速凝固关于碎块状石墨的成因普遍较易接受的说法有二：一是球状石墨破碎而引起；二是由于热流或某些合金元素特别是Ce和La的偏析造成奥氏体外壳的稳定性降低，导致球墨的生长模式改变而形成。不管哪种理论或说法，可以肯定的是，共晶阶段凝固时间太长（即缓慢冷却）是形成碎块状石墨的直接和客观因素。因此不管采取什么方法，只要能缩短凝固阶段的时间，都可有效地阻止碎块状石墨的出现。也有文献指出，球墨畸变有一个临界冷却速度（0.8℃/min）[1]。石墨畸变有时是一个突变过程，因此加速冷却，缩短凝固时间，特别是缩短共晶阶段的凝固时间，想方设法使共晶凝固阶段缩短至2h以内是有显著效果的。围绕这个原则有不少措施：强制冷却；金属型挂砂；使用冷铁等等。冷铁的导热率大，特别是蓄热能力强，是被广泛认为可以应用的有力措施。石墨的导热率高于挂砂冷铁（分别为45W/m•℃及17W/m•℃），但它的蓄热能力比冷铁小，假如有强制冷却的条件，则用石墨是比较合适的。对于大型或特大型球墨铸铁件，进行强制冷却仍不失为一种有力的措施。一般可采用风冷、雾冷或水冷装置，甚至可采用液氮冷却方式加速铸件的凝固速度。有数据表明，20t级球墨铸铁乏料容器铸件凝固时，其传热效果为：金属型吸热占58%、石墨及砂型（型芯部分）吸热占3.5%、砂型及其它装置部分吸热占3.5%、水冷导热占3.5%。由此可见，金属型可使铸件50%以上的热量传导出去，而型芯部分传热很少，显然强制冷却是需要的。2）改进工艺技术（1）精心选择原材料为了生产出优质大型球墨铸铁件，无论怎样精选炉料都是值得的。原料的干扰元素应尽可能低，特别要注意的是生铁来源、废钢品种、增碳剂的选用。（2）化学成分设计CE不能过高（4.2%～4.3%），如w（C）选3.6%～3.7%，w（Si）则须低至1.8%～2.0%；另外，w（Mn）＜0.3%，w（P）、w（S）也要严格限制。除殊殊情况外，一般不用合金，因而须严格挑选废钢。w（Si）低是须做到的，否则易出现碎块状石墨，低温性能也会达不到要求，问题就出在又要w（Si）低，又要不出现因w（Si）低而产生的弊病。日本百吨级乏燃料容器成分为：w（C）3.6%，w（Si）2.01%，w（Mn）0.27%，w（P）0.025%，w（S）0.004%，w（Ni）0.78%，w（Mg）0.065%。（3）选择双联熔炼双联熔炼能充分发挥冲天炉铁液成核能力强、电炉热效率高的特点。铁液须高温出炉，有条件时可脱S，在电炉内的时间不要太长。根据情况决定球化温度，不能太高亦不能太低。笔者主张大型件球化处理不要用冲入法，因为时间太长。至少用盖包法，较好用特色法或喂丝法，在固定地方喂丝，甚至可连同喂孕育丝。球化剂千万不要用常用的，较好重稀土球化剂和轻稀土球化剂混合使用。如采用冲入法，球化剂中w（Mg）6%，w（RE）1.0%～1.5%就可以了；如生铁较纯，w（RE）0.5％～1.0％亦可。如采用喂丝法，可用高w（Mg）量的球化剂，但w（RE）要低，稍含些Ca即可。浇注温度要合适（1300～1350℃），不要太高，否则液态收缩太大；宜采用分散内浇道中速浇注，尽可能用高刚度铸型以充分利用石墨化膨胀进行球墨铸铁的自补缩，减轻冒口负担，确保铸件内部致密。（4）注意孕育问题孕育是较主要的工艺技术措施之一，只有解决好这个问题，才有可能既保障低w（Si）量又不出现问题，也才能保障低温性能过关。而孕育问题无非是孕育剂及孕育处理方法的选择。可以选择孕育作用时间长的孕育剂，如含Ba剂（含Sr剂对灰铸铁更有效，而且Ca要低）、含石墨的孕育剂或在孕育剂中适当地混些RESiFe。目前，有不少企业都有自制孕育剂，我猜想遵循的都是这个原则。总之，孕育“要滞后，要瞬时”，不但效果好，而且剂量可大大减少。那种老的方法如处理时覆盖，效果很差，但w（Si）倒是降低了。现在的问题是，要w（Si）低，又要效果好，出路只有改变方法。事实证明，w（Si）量2.0%是可以做到的，成功的标识是石墨要小，要多。小了就多，小了球化率就高，小了就不出渗碳体，小了偏析程度就轻。大件如能做到石墨球在200个/mm2或以上，大小5～6级，球化率、铁素体量自然不出问题。总之一句话，去和石墨斗争，为争取小而多的石墨努力，主要手段就是通过孕育处理。w（Si）低了，而且又没有自由渗碳体，塑性及常温、低温冲击韧度就很容易过关。对于大型铸件来说，在浇杯中进行大块孕育处理，以及浇道内放一块孕育块是轻而易举的事，问题是须有正确的理念。（5）合金及微量元素的利用在特大型球墨铸铁件中能考虑利用的合金元素只有Ni，因有其独特的作用。从技术角度看，w（Ni）＜1%是有好处的，但用还是不用要根据具体情况、从经济角度考虑决定。微量元素在大件中有成熟使用经验的是Bi和Sb，认为加w（Bi）0.008%～0.010%，使w（RE）/w（Bi）=1.4～1.5的比例，对增加球数、降低出现碎块状石墨的危险性有利。Sb亦可在厚大件中应用，有人认为会增加珠光体量，但有人却在铁素体球铁中应用，可能是量的问题在作怪，用50ppm的量应该是没有问题的。周继扬教授曾指出，用w（Sb）0.005%～0.007%还可抑制铁液中有过量Ti及RE时的有害作用[2]。虽然业界对于加入Bi和Sb的作用与机理意见还不统一，但对于Ni的加入已经形成共识。（6）预处理作用很关键对球铁原液在球化前用石墨性预处理剂进行预处理有提升和稳定铸件质量的积极效果[3]。方法如下：调整成分后［预处理会使w（C）增加0.2%］→脱S→倒回电炉→1/4量时加入0.2%～0.25%的预处理剂→全部倒回电炉后略升温至1470～1480℃→球化处理→孕育处理（可用Ultraseed）→浇注。（7）抗缩孔剂QKS的使用发明者认为，球墨中心存在1μm的外来夹杂，成双层核心；其内层为MgS、CaS（0.5μm），外层为MgO、SiO及硅酸盐。因而发明者在孕育剂中加入相对量的O及S，使之能与孕育剂中的金属元素结合，产生更多的硫化物及氧化物，从而形成更多的石墨核心，这就产生了含Ca、Ce及S、O的硅铁孕育剂。这种孕育剂能显著增加石墨球数，而且在结晶后期析出，后期的石墨化膨胀能有效地抵消凝固后期的缩松。特别是对局部热节部位的缩松更有效[4]。实验指出：对于5～40mm的阶梯试块，用SrSiFe时石墨球从300个/mm2减少到150个/mm2；而用Ca-Ce-O-S剂时，石墨球数量不受壁厚的影响。与BaSiFe和75SiFe相比都是如此。在十字试块热节上的收缩缺陷表明，用含Ba、含Sr孕育剂，断面热节处皆有缩孔，而用Ca-Ce-O-S剂则没有。