前言
新质生产力是以科技创新为主导、实现关键性颠覆性技术突破而产生的生产力。上周,2024年度新质生产力报告新鲜出炉。据统计,2024年,我国新质生产力稳步发展,成果不断涌现。具体包括:我国新能源汽车年产量首破1000万辆、“东数西算”首条400G全光省际骨干网正式商用、6G端到端实验平台初步建成、已建成近万家数字化车间和智能工厂等10个重大突破成功上榜。
当今,工业环境的竞争日益激烈,铸造厂更加注重环保与效率“双管齐下”,因此,铸造厂的现代化布局成为行业发展的关键。然而,这一进程并非一帆风顺,和其他行业一样,铸造厂想要实现现代化布局,也面临着诸多挑战与难点。
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科学合理地设计规划
铸造厂的设计是现代化布局的根基。铸造工程设计包含初步设计与施工图设计两个重要阶段。初步设计通常需要约40天完成,而施工图设计则大约需要4个月。这两个阶段之间,往往时间间隔较长,原因在于初步设计完成后,需要依据设计进行设备订货,只有在设备资料全部收集完备后,才能顺利开展施工图设计。若设计环节出现疏忽,将会给铸造厂的建设与生产带来严重的阻碍。如:有的铸造厂由于设计不合理,建设周期大幅延长,设备生产率低下,车间布局混乱导致物流不畅;还有的铸造厂,在厂区和车间内部的物流规划上缺乏前瞻性,导致二期、三期项目很难有效推进实施。
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各工部设备的精准匹配
在铸造厂中,不同工部的设备需要协同工作,因此设备间的匹配度至关重要。各厂家的设备,实际生产率与标准生产率常常存在较大差异,这就使得设备选型工作充满挑战。一旦选型失误,导致工部之间无法良好匹配,必将会直接影响整个系统的生产效率。例如,某铸造厂在造型线与其他工部设备的搭配上出现问题,国产混砂机的混砂能力无法满足造型线需求,致使造型线只能处于半停产状态,产量锐减一半,最终不得不对砂处理工部进行改造升级。所以,在设备选型过程中,必须深入了解设备的实际运行状况,并结合铸件的生产需求,确保各工部设备的生产能力相互协调匹配。
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自动化设备的广泛应用
熔化工部的自动化
熔化工部应该采用先进的自动加配料系统。在电炉熔炼时,铁料通过桥式起重机与电磁吸盘进行精确配置,随后经振动给料机和振动输送小车精准地加入电炉。同时,在炉前配备真空直读光谱仪,以实现对铁水成分的实时监测与精准控制。合金料的称量与加入过程也全部实现自动化操作,从而有效提高熔炼的效率与质量。
造型工部的自动化升级
造型工部多采用高效的静压自动造型线。目前,先进的造型线生产率能够达到120-180型/h,并且在铸型硬度、尺寸精度以及设备故障率等方面都具有出色的表现。砂芯的放置采用机器人操作,落砂机的布置经过优化设计,同时配备全自动浇注机,极大地提升了造型工部的生产自动化水平与产品质量稳定性。
制芯工部的高效自动化
伴随制芯工艺不断发展创新,多数铸造厂倾向于选用制芯中心。制芯中心具有较高的生产率,并且采用机器人进行操作,有效提高了生产效率与精度。在砂芯制作过程中,采用抽芯工艺可显著减少用砂量,制芯中心还配备了快换芯盒等先进装置。为了平衡造型与制芯的生产节奏,在两者中间设立体仓库,实现砂芯的自动化运输与存储,确保整个生产流程的顺畅衔接。
砂处理工部的稳定自动化
砂处理工部的核心任务是为造型工部稳定供应合格的型砂。在工程设计中,针对旧砂处理和混砂质量控制制定了一系列科学有效的措施。部分厂家还能够充分利用除尘器废灰,将其回用至混砂机,实现资源的循环利用,降低生产成本与环境污染。
清理工部的自动化革新
对于大批量生产铸件的工厂,清理工部采用高效专用清理设备组成作业线,实现铸件从落砂到清理全过程不落地操作,铸件的输送与清理自动化程度较高。在中小件清理方面,工艺不断改进,防锈处理方式也日益多样化。通过对清理工位的合理设计与优化,有效改善工人的工作环境,提高生产的安全性与效率。
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全方位的节能举措
工艺选择的节能考量
在铸造工艺的选择上,应优先选用能耗低、污染少的工艺,如潮模砂、消失模、V法、压铸等工艺。这些工艺在保证铸件质量的前提下,能够有效降低能源消耗与环境污染,符合现代铸造业可持续发展的要求。
余热的有效利用
铸造过程中产生的余热是一种宝贵的能源资源。如,冲天炉的余热可用于采暖或烘烤砂芯,电炉的冷却水热量可用于职工洗澡。国外一些先进铸造厂还将布袋除尘器尾气引回车间,部分国内厂家对车间除尘管道进行保温处理,充分利用退火炉废气和铸件余热。此外,新建项目注重对回炉料的处理,提高资源利用率;在车间照明方面采用节能灯具,设立分散空压站以减少能源损耗;在砂芯涂料中加入指示剂,精准控制炉温和烘烤时间,避免能源浪费;同时,合理利用剩余铁液,减少铁料损耗与能源消耗。
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废弃物的妥善处理
随着环保要求的日益严格,新建铸造项目都向着零排放的目标迈进。废砂再生利用成为关键环节,在项目规划中应预留热法和机械再生的位置,以便对废砂进行有效处理与循环利用。炉渣等废弃物也不应被忽视,可以通过合理的工艺处理,将其用于生产其他有价值的产品。对于油漆废水,必须经过严格的处理,确保达标排放;废气在经过先进的处理设备净化后,方可排入大气,以减少对环境的污染。
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环境治理的同步推进
鉴于部分地区对空气质量检测标准不断提高,铸造厂的环境治理工作刻不容缓。这需要采用完善的通风、除尘设施,对电炉烟尘、烤包系统、车间各个区域以及各工部设备产生的粉尘进行全面有效的处理。同时,设置合理的送风系统,保证车间内空气清新,为工人创造良好的工作环境,提高生产效率与产品质量。
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先进的管理模式与手段
现代化铸造厂离不开先进的管理理念与手段。新建项目应建立完善的计算机网络信息系统,实现CAD/CAM一体化、网络化、自动化。许多先进的铸造企业已经配备了多种管理系统,如ERP系统用于企业资源规划与管理,通信、网络系统保障信息的快速传递与共享,安防、电视、门禁系统确保企业的生产安全与人员管理,抄表系统实现能源消耗的精准监测与统计分析等。这些先进的管理系统相互协作,共同提升铸造厂的管理效率与决策科学性。
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难
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点
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全
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解
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析
(一)观念转变的困境
在铸造行业中,传统观念根深蒂固,很多人认为,铸造技术含量低,只要简单购置设备即可开展生产。这种观念忽视了铸造过程中的诸多技术细节与工艺要求,同时也未重视铸造工人的健康以及对社会环境的影响。此外,对于铸造自动化的接受程度较低,认为传统人工操作足以满足生产需求,缺乏对自动化生产带来的高效、精准与质量稳定等优势的认识,这在很大程度上阻碍了铸造厂现代化布局的推进。
(二)资金短缺的制约
建设现代化铸造厂需要大量的资金。从先进设备的购置、环保设施的建设、节能技术的应用,到自动化系统的搭建以及废弃物处理设施的配备等,每一个环节都离不开资金的支持。然而,许多铸造企业由于资金短缺,无法在环保、节能、自动化等方面进行投入,导致现代化布局难以实现,只能在传统生产模式的框架内徘徊,很难在激烈的市场竞争中脱颖而出。
(三)装备水平的局限
目前,我国铸造装备行业中缺乏能够生产现代化、高精度、高效率铸造装备的企业。部分关键设备仍依赖国外进口,这不仅增加了企业的生产成本,还面临着技术服务与设备维护的难题。同时,我国现有的一些铸造装备在技术水平上相对落后,如制芯、清理设备,尤其是输送系统,与国际先进水平相比存在较大差距。这些装备与产品的适配性较差,因此成为铸造厂工艺设计的难点,也是实现整个生产流程自动化的关键瓶颈。
关于未来
铸造厂的现代化布局是一项复杂而艰巨的任务,需要企业领导者克服观念、资金、装备等多方面的挑战。只有正视这些难点,并积极寻求解决方案,铸造企业才能在现代化的道路上不断迈进,实现可持续发展,为整个铸造行业的转型升级贡献力量!
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