項目名稱:新型綠色鑄造材料—鑄元素研發與應用
項目單位:山東旭光得瑞高新材料股份有限公司
該項目研發的新型鑄造材料,與傳統的膨潤土、煤粉等鑄造材料相比,降低新砂填充量70%,廢渣、廢氣、粉塵污染減少幅度最高可達90%左右,鑄件機械性能提高,實現了綠色環保、節能減排以及鑄造生產清潔化。
1、原材料組成:
產品由以下重量百分比的原料制成:鈉基膨潤土60-68%、α淀粉5-9%、合脂油3-5%、油基類植物粉4-8%和碳粉17-21%。
鈉基膨潤土重量的95%以上通過200目篩孔;α淀粉重量的95%以上通過140目篩孔;油基類植物粉由油基類植物粉碎加工而成,油基類植物粉重量的95%以上通過140目篩孔;碳粉固定碳含量占70%以上,碳粉重量的95%以上通過140目篩孔。
2、制備步驟:
(1)將油基類植物粕加熱至110℃烘干后粉碎、加工、篩分制得粕粉,合格產品進入料倉儲存備用,不合格返回工序重新利用;
(2)將玉米粒脫皮后經膨化機膨化處理,將膨化后的玉米粒粉碎后蒸汽糊化(WDR1.2-1.0-D電蒸汽鍋爐),篩分后制得α淀粉,合格產品進入料倉儲存備用,不合格返回工序重新利用;
(3)將玉米芯烘干(ZH-S002型連續烘干爐)、粉碎后進行炭化處理(THL-8-W型連續炭化爐),篩分后制得碳粉,備用;
(4)將鈉基膨潤土原料進行篩分,備用;
(5)將上述步驟制得的粕粉、α淀粉、碳粉與鈉基膨潤土混合,充分攪拌均勻。
(6)將合脂油采用高壓噴霧的方式噴到步驟(5)制得的混合物上,不停攪拌至合脂油均勻分散于混合物中,即制得鑄元素產品。
目前,國內外鑄造廠家使用的型砂仍然是通過在舊砂中添加一部分新砂,然后與膨潤土、煤粉混制而成。直接使用膨潤土、煤粉與原砂配制的型砂強度低、韌性差,并且新砂、膨潤土和煤粉的加入量大,舊砂回用率低,廢砂排放量大,導致鑄造生產成本較高。此外,煤粉在型砂配置、輸送以及澆注落砂、回砂過程中,存在諸多不利影響,具體體現為:煤粉在循環使用時,灰分含量增加很快,需要向舊砂中補充大量的新砂才能維持型砂性能,增加了鑄件的成本;煤粉是黑色粉狀物,質量穩定性差,易揚塵,導致整個生產過程都是塵埃飛揚,嚴重惡化了勞動條件和環境衛生;煤粉易自燃,在澆注時會發出難聞的氣味,冒出大量濃煙,煙氣中含有有毒氣體二噁英,對人體的危害很大。
本項目研發的新型環保-鑄元素,主要優勢:綠色、環保、節能、減排。與傳統膨潤土、煤粉等鑄造材料相比,本產品具有以下優勢:
(1)降低新砂填充量,節約新砂70%;
(2)減少廢氣及粉塵排放90%以上;
(3)減少舊砂排放80%以上;
(4)使用該產品,按照國內現有鑄件生產量計算,可為國家節約原煤、硅砂及膨潤土等礦產資源115萬噸;
(5)澆注后的煙氣產生量大大降低,優化澆注現場環境;
(6)實現綠色環保、節能減排鑄造清潔化生產;
(7)鑄元素中硫、氧含量低,使用鑄元素生產球鐵鑄件,表層片狀層石墨減薄90%以上,大大提高了鑄件機械性能。
該產品填補了國內空白,居國內領先地位,符合國家產業政策,是綠色環保產品,是鑄造行業造型材料產品顛覆性的技術創新,該產品的使用徹底改變了傳統鑄造工藝,對中國機械鑄造行業發展具有歷史性的貢獻。
目前該產品已成功應用到河北春風、河北翼辰、河北遠大、河南西排、湖北齊鳴、山東裕東、煙臺美豐、山東之華、山西湯榮等160余家的300余條鑄造生產線改造項目中,提高生產車間工作環境,降低了生產成本,提高了鑄件成品率.