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碱性酚醛树脂砂的应用技术改造目标及可行性分析

作者:本站 来源:本站 时间:2022/8/9 10:10:38 次数:

碱性酚醛树脂砂技术改造目标及可行性分析
1主要目标
     (1)提高生产效率,扩大生产能力,减轻员工劳动强度
      由于使用了自动供料连续混砂机及自硬砂工艺,由传统的手工造型转变为机械化造型,大量减少员工的工作量和减轻劳动强度,全年合格铸件生产能力由2100  t  提高到 5000  t ,除满足自给外,还节约外购铸件资金4000万元以上。解决生产中的瓶颈问题后,市场合同履行约率大幅提高,经济效益和社会效益显著。
     (2)节能减排和改善劳动环境
      为了达到该目标,南阳二机采取了以下措施:○1提高旧砂的再生回用率,减少对自然环境的污染。使用碱性酚醛树脂自硬砂工艺后,旧砂的再生回用率达到90%,年减排废砂4500t ,直接排放废砂仅 500 t ;如果全年5000 t 铸件全部自给,年减排废砂1.0万t以上。○2砂型不用烘干,年节煤1428 t ,年减少so2排放量6.43 t,年减少废渣排放量385.6t
。○3造型不用风锤春实,但很少压缩空气(10%)作为气体输送型砂用,年节约压缩空气968万m3,造型车间噪声显著降低,粉尘浓度明显下降,排放粉尘质量浓度仅为100mg/m3,达到标准要求。
(3)提高铸件质量和生产效率
为了提高铸件质量,采取以下措施:○1提高铸件尺寸度等级,由GB/T6414-1999的CT13级提高到CT11级,相当于从(1500 ± 9)mm提高到(1500 ± 4.5)mm ,铸件尺寸更准确。○2减少铸件机械加工余量,由H级提高到C级,相当于轮廓尺寸1500mm的铸件要求的机械加工余量小于36%,年节约铸件质量450 t ,年节约金属加工费用675万元。○3解决铸件表面粘砂、夹砂、裂纹等铸造缺陷,提高表面粗糙度,减少铸件表面打磨工作量。○4承接附加值高的铸钢件,每吨铸钢件的价格由原来平均1万元上升到2万元,年增加效益5000万元。
(4)优化产品结构和工艺布局
 将附加值高的产品比例提高到50% 以上,如石油提升系统游车大钩、水等产品都可以自给,并达到欧美等发达对铸件的标准要求,可直接出口创汇。与此同时,通过优化工艺布局,美化铸钢车间的作业环境,使员工工作更加舒心。
2、可行性分析
     (1)工艺的适应性评价
      虽然已经连续7年铸件产量,但是铸钢件多以单件、多品种、小批量生产为主,大部分采用粘土砂或CO2水玻璃砂工艺生产,存在生产效率低、铸件质量低、劳动条件恶劣、旧砂不能再生回用、污染环境等问题。20世纪80年代引进多套呋喃树脂生产线,用于生产铸钢件,生产中铸件经常出现气孔、热裂、表面微裂纹等缺陷,很难打入市场。铁道部曾经在2家下属企业实施呋喃树脂自硬砂工艺生产车辆铸钢件,铸件裂纹很难消除,现已不在支持呋喃树脂自硬砂工艺。酯硬化新型水玻璃自硬砂工艺由于旧砂再生回用困难,很难推广应用,仅铁道部有几家厂家应用。    
 据资料介绍,碱性酚醛树脂自硬砂工艺较早由英某公司发明。碱性酚醛树脂作为粘结剂,其固化剂为有机酯,2种材料接触时,发生亲核取代的硬化反应,有快、中、慢多种有机酯固化剂控制硬化速度,促使型砂硬化,满足型砂的各种工艺性能要求,该材料有如下优点:○1粘结剂不含N、P、S等有害元素,杜绝了这些元素引进的铸造缺陷,如渗S、气孔、表面微裂纺;○2浇注初期具有的热塑性,可显著减少铸钢件热裂缺陷;○3固化剂参与硬化反应,型(心)内外同时硬化,硬透性好,可使用时间、起模时间易于调节;○4浇注时不释放so2气体,有利于环境保护;○5气味低,可改善造型、制芯条件;○6对原砂适应性广,硅砂、铬铁矿砂、镁橄榄石砂都可用;○7铸型的高温强度好,急热膨胀小,铸件缺陷也少;○8旧砂可以再生回用等。在英使用的呋喃树脂、碱性酚醛树脂。

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