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铸造人生——记原南京曙光机械厂高级工程师洪礼华

发布时间:2012-07-20  信息来源:江苏省铸造协会秘书处  点击次数:5650

铸造人生——记原南京曙光机械厂高级工程师洪礼华

 

我是铸造战线上的一名老兵,在几十年的铸造岁月里,我体会最深的就是这个行业是机械行业中最苦、最脏、最累、最落后的工种之一,但是铸造也是机械工业发展的基础,潜力也是最大的,在当前“十二五”规划中,应该是节能减排的重头戏,因此,我热爱它,苦中有乐。

回顾40年来的日日夜夜,我都是奋战在第一线,白天从事技术管理工作,夜班还要在车间跟班开炉,在生产中掌握第一手资料,正因为有了这样的优势,我带着生产中的问题,先后参与了西安理工大学、东南大学等大专院校的科研工作,联系生产实际,有突破性的、有针对性的解决了生产中长期存在的难题,最突出的有以下几个方面:

(一)参与西安理工大学关于“铸铁件均衡凝固与压边浇冒口系统”两项科技成果的研究与应用

该研究对铸件浇注、收缩与补缩规律进行了实验室研究知生产中实践,取得了突破性进展。曾于1985年获得机械工业部科技进步一等奖,1986年获得陕西省科技进步一等奖,1987年获得国家级科技进步二等奖,此项成果曾作为国家科委、经委、机械工业部的重点推广项目之一。

此项成果突破了铸造工艺有史以来的“顺序凝固”与“同时凝固”的传统理论,为铸铁件浇冒口设计提出了一种崭新的设计思想,在国内外实为首创。

长期以来,灰铁和球铁在冷却、凝固过程中,既有液态收缩,凝固收缩,又有石墨析出产生的石墨化膨胀,客观上,铸件成型过程中所表现出来的体积变化是收缩、膨胀相抵的结果,均衡凝固就是利用膨胀与收缩动态叠加的自补缩和浇冒口的外补缩,采取工艺措施,使单位时间的收缩与膨胀、收缩与补缩按比例进行的一种凝固原则,均衡凝固的冒口只是补充铸件自补不足的差额,因此,冒口在补缩量和补缩时间上是有限的,即有限补缩原理,因此,冒口不必要晚于铸件凝固,冒口不要放在铸件热节上,这样,从理论上和技术上把铸铁件的工艺设计从传统的“顺序凝固”原则中解放出来,从而解决了在生产中长期以来的冒口设计位置要安放在铸件的热节处,造成了大冒口越补越缩的缺陷,从此,就建立了一套崭新的浇注系统设计原则,在国内外实属首创。

(二)参与西安理工大学用均衡凝固理论对压边浇冒口的充填补缩等进行了系统的研究,对比实验创造性地提出了压边浇冒口的设计原则、类型及其在生产中的应用,仅以我厂应用压边浇冒口的占50%,工艺出品率提高10%,质量稳定可靠。

过去,对压边浇冒口在我国也有应用,国内外技术文献中也有报导,但是,没有现成的公式计算资料,在这方面,是空白的,我们进一步用均衡凝固理论阐明了压边浇冒口的特点,它是由冒口和铸件棱边以一个狭长的缝隙相连接,这个缝隙的几何尺寸是压边浇冒口系统中很重要的一个工艺参数,压边缝隙太小,缝隙凝固时间短,对铁级牌号高的铸件,常因补缩不足而出现收缩缺陷,如果缝隙宽度过大,则不能充分利用铸铁件的石墨化膨胀也易造成收缩缺陷,因此,我们根据铸件材质重量、铁水温度、砂型类别等因素,创造性地提出了各种类型的压边,工艺参数以及各种类型压边面积的计算公式,突破了国外长期以来奉为经典的压边缝隙为1.63mm的理论数据。使我国压边浇冒口系列化、图表化,在实际生产中有章可循。

本人曾与该校魏兵教授合作发表了“铸铁件压边浇冒系统的类型及应用”、“ 压边浇冒口120例”、“ 压边浇冒口在球铁生产中的实践”等文章,其中有的被市机械工程学会评为南京市优秀论文。

(三)参与在东南大学关于“聚乙烯醇——水泥自硬砂的试验与推广应用”

我国长期以来造型材料是以粘土砂为主,由于其强度低,清理困难,铸件质量达不到要求、所以随着铸造生产的迅速发展,型砂、型芯所用的粘结剂种类日益增多,逐步采用无机粘结剂(如水玻璃砂、水泥砂等)、有机粘结剂(桐油砂树脂砂等)等,但是在工作性能和工艺性能方面也存在一定不足之处,如无机粘结剂型(芯)砂溃散性差,清理较困难,旧砂回用存在一定的难度,有机粘结剂型(芯)砂操作和浇注过程中散发出刺激性的有害气体,而且这两种粘结剂配制的型(芯)砂大都不能自硬,要通过其它化学或物理手段,消耗一定的能源才能硬化。

聚乙烯醇——水泥自硬砂是一种有机粘结剂(聚乙烯醇)和无机粘结剂(普通水泥)混合应用的一种新的粘结剂材料,可以通过自硬而提高型(芯)砂的强度,满足了生产需要,其结果在某种程度上克服了无机粘结剂或有机粘结剂的单独使用的缺点,综合了这两种粘结剂的优点,因而就能使型(芯)砂的性能更加完美,并且逐步在扩大应用范围。

聚乙烯醇——水泥自硬砂不需施加任何手段可以达到自然硬化的目的,强度高,溃散性好,不粘模,便于操作,由于水泥加入量不多(仅3%)不致因水泥的加入而使旧砂中粉尘含量增加很多,这对于旧砂回用是有利的。

由于聚乙烯醇成本较高,我厂只用于一些关键铸件,取得显著的效果,如无芯磨床床身,ⅹ53T立铣底座等铸件对型芯强度要求高,并且型芯在铁水包围中,排气、清理都很困难,操作难度大,使用这种新型材料后,彻底解决了以上问题,保证了铸件质量。这种新材料的投入使用,节电、节煤替代了桐油砂,降低了工人劳动强度,提高了铸件质量,在全国很多厂推广应用,取得了一定的经济效益和社会效益。

(四)我厂自1968年以来,在节电、节煤的号召下,就全面推广活化膨润土砂(表干型)的造型工艺代替了传统的干型,经过多年的生产实践,建立了一套表干型生产工艺,铸件重量最大可生产4吨左右,质量基本稳定。

表干砂主要是通过加碳酸纳使钙膨润土转化为钠膨润土,提高其粘结性能,但是,由于表干砂经过反复使用后,由于受高温铁水的作用,在成分和性能上都发生了很大变化,型腔表面部分的型砂中的有效陶土量逐渐减少,而死粘土(即被烧损而失掉粘结性能的粘土)含量逐渐增多,而直接降低了型砂的抗夹砂能力,影响了铸件质量。

因此,测定型砂中的有效陶土含量显得很有必要,用过去传统的在常温下的胶质价法测定陶土的质量是满足不了生产发展的需要的。我们在东南大学的帮助下,做了大量的生产试验和现场测定,采用染色滴定法测定陶土对亚甲兰的吸附量,可以得出旧砂中的有效陶土含量,这对控制表干砂质量起到了关键作用,从而保证了铸件质量。

当前,我国粘土砂造型所占比重还是不小的,旧砂经过反复使用,其耐火度和造型性能都在下降,严重影响铸件表面光洁度和内在质量,因此,用染色滴定测定陶土对亚甲兰的吸附量的方法是行之有效的。

以上是我在铸造生涯中和大专院校合作中所取得的成果,在生产中得到了验证。同时,由于我长期在生产第一线,积累了大量的实践经验,经过逐步地整理和发展,将铸件的浇注系统,根据其结构形状,分为九大类,汇编成为“中小铸铁件的浇注系统”,很有实用价值,1983年由南京市铸造协会发行。作为我市铸造学习班的学习教材,供全市各铸造厂制订工艺时参考。另外,还有30多篇有关铸造技术的论文(译文)先后发表在全国主要铸造刊物上,1982年在担任市总工会技协分会主任期间,负责全市铸造技术的交流和攻关,被授予市技协优秀积极分子,1984年被授予南京市技术革新能手称号。

虽然我已退休多年,但是我还是关心铸造事业的发展,当前在实施“十二五”规划过程中,铸造生产的潜力还是很大的,特别在节能减排方面,大有文章可做,当前,PM2.5对人民身心健康和社会环境都造成极大的危害,我想我们铸造与它也有着密切的关系,如何解决这些问题是刻不容缓的,我相信先进代替落后,这是社会发展的必然趋势,是谁也阻挡不了的,我希望江苏铸造事业在不断创新中发展。

人生虽是短暂的,但我觉得只要能对人民做点有益的事,也就心满意足了,这就是我的铸造人生的结束语。

 

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