鑄造作為傳統的成型工藝,近年來在造型、制芯、砂處理、熔化等方面得到不斷的改進,由于熔化工藝關系到鑄件材質、澆注成型率、運行成本等方面,特別是_關注環境保護的_,選用什么樣的熔化設備,顯得越來越重要了,為此,在新建鑄造項目的可行性研究報告(或備案報告)中,往往要對熔化設備的選用加以論證,但沖天爐和電爐熔煉那種方式_,歷來是大家爭論的焦點,在此,筆者不敢妄加定論,但兩種熔煉方法生產的鑄件,在材料的品質、加工性能、抗沖擊性和韌性方面確實略有差異,國內外兩種熔煉方式都有。以下是沖天爐與電爐熔煉的各自特點
一、沖天爐熔煉與電爐熔煉具有如下特點:
1、可連續出鐵液。2、適合于各種批量和規模的生產需要。3、設備費用低。4、占地面積少。5、鐵液通過高溫焦碳層時,有凈化作用,可提供_的鐵液。6、鐵液品質穩定,特別是對高牌號的鑄件。7、熔煉過程排放大量的灰塵和廢氣,如果處理不好,易造成環境污染。8、鐵液吸收來自焦碳的硫,對生產球墨鑄鐵不利。9、鐵液的化學成分和溫度波動較大,且供應量不易改變。10、貨物運輸量較大。
二、沖天爐與電爐熔化的成本比較
1、成本構成:熔煉成本的構成大致由下列幾方面組成:設備折舊、占地面積分攤、原材料費用、運行費用、環保治理費用、人工費等。
2、投資比較:_熔化工部一次性裝備費用而言,雙聯熔煉比單一感應爐熔煉低20~40%,但是其占地面積及土建工程費用則要高出30%左右。
3、計算舉例:以年產3萬噸鑄鐵件的某_鑄造廠為例(上表1),雙聯熔煉,按兩班制作業。
計算依據如下:
鑄件工藝出品率按75%,征地價為5萬/畝;
沖天爐焦鐵比為1:7,焦炭價為1800元/噸;
石灰石占焦炭比例30%,石灰石80元/噸;
脫硫劑占鐵液含量2%,脫硫劑800元/噸;
沖天爐熔化時鐵損3%,生鐵價2000元/噸;
焦炭損失按5%;沖天爐每噸鐵液風機功率20Kw;
每噸鐵液沖天爐修爐費用為3元,電爐修爐費用為1元,每噸鐵液設備維修費為2元;
雙聯熔煉時,每噸鐵水升溫100℃,保溫至澆注時耗電量為40kWh;
當地電價為0.5元/kWh;
工人年薪及福利均按3.5萬元/人;
設備及廠房折舊年限12年,在此基礎上,分析計算每噸鐵水的運行成本為:
設備折舊費為:A=12500000÷12÷(30000÷75%)=26元/噸
占地面積分攤:B=4000×50000÷666.7÷30÷(30000÷75%)=0.25元/噸
原材料費用:C=(1÷(1-3%))×2000+(1÷(1-3%))×1/7÷(1-5%)×1800+(1÷(1-3%))×1/7×30%×80+2%×800=2360.4元/噸
運行費用:沖天爐熔化:D=20×0.5+3+2=15元/噸
電爐升溫:40×0.5+1=21元/噸
人工費用:通常人工費為0.5元/噸
環保治理費用視具體情況考慮。
以上費用合計:2423.1元/噸鐵水
單一中頻感應爐熔煉時,熔化1噸鐵液需要600Kwh,基本電費60元/噸,鐵損2%,則
設備折舊費為:A=26000000÷12÷(30000÷75%)=54.2元/噸
占地面積分攤:B=3400×50000÷666.7÷30÷(30000÷75%)=0.2元/噸
原材料費用:C=2000÷(1-2%)=2040.8元/噸
運行費用:6000×0.5+60+1=361元/噸
人工費用:通常人工費為0.4元/噸
以上合計:2456.6元/噸鐵水
分析比較結果:兩種熔煉方法的綜合運行成本相差僅為33元/噸鐵水,如果考慮到環保費用,晝夜用電可分時計價等因素,則此兩種熔煉方式的運行成本基本相當。
三、環保分析:沖天爐熔化是生鐵與焦炭、石灰石等直接接觸,通過焦炭燃燒產生的熱能將生鐵熔化,熔煉過程中會產生大量的CO、CO2、SO2氣體和粉塵,如果直接排放,將造成大氣的嚴重污染,同時,為了爐渣粒化,通常還會有廢水需要排放,隨著人類環保意識的逐漸增強和環保法規的不斷健全,要滿足達標排放,_設置昂貴的冷卻及除塵裝置,處理后的廢氣濃度可控制在50mg/m3以下。另外,由于沖天爐結構的特點,打爐后一段時間內,加料口處溫度通??蛇_800~900℃,影響操作環境和建筑安全。沖天爐的熱效率比較低,一般只能達到40%左右。在發達國家,沖天爐爐渣和廢氣的排放量一般占鑄造廠廢棄物排放量的16.5%左右。對于單一中頻感應爐熔煉,由于爐料中不含焦炭、石灰石,同時加料后爐料不再受外界沖擊,因此,粉塵很少,配備除塵系統后,排放標準可達10mg/m3以下,亦無需要爐渣?;幚?,所以環保設備的投入大大減少,有利于環境保護。同時也減少了操作管理及日常的維護保養工作量。
四:結語
通過以上分析比較,在投資、運行成本、爐料的適應性等方面,沖天爐具有_的優勢,但在環境保護、鐵水成分調整、生產組織等方面,電爐熔煉更有特點,筆者認為:在電力條件允許、鐵水材質滿足工藝要求和鑄件性能的前提下,熔化設備應優先選用電爐熔煉。但_注意,由于熔煉方式不同,冶金條件不同,使用電爐熔煉時要將傳統的沖天爐熔煉工藝作相應的變動,并制訂新的熔煉工藝。同時,_注意由于鐵水在高溫下長期保溫,造成結晶核心的減少,會引起過冷度增加,鑄件白口傾向增大,特別是對灰鐵鑄件。對于一個新的鑄造項目,雖然產品相同,但可能由于廠址不同,分析選用的熔化設備不同;同樣一個鑄造廠,可能由于生產的產品不同,分析選用的熔化設備不同;同一個鑄造廠,不同的時期選用的熔化設備也可能不同,總之,一個鑄造廠究竟選用什么樣的熔化設備,_用發展的眼光進行分析,要視具體情況而定,沖天爐和熔化電爐的優缺點也會隨著技術的不斷發展而改變。
冀公網安備 13098102000561號