由于熔炼原因而造成的铸件废品约占总废品的 50%。
因此，采用先进适用的熔炼设备和熔炼工艺是节能的

主要措施。推广热风、水冷、大熔化率、连续作业长
炉龄冲天炉；冲天炉 + 电炉双联熔炼工艺；冲天炉富
氧、除湿送风；冲天炉计算机控制技术；冲天炉专用
高压离心节能风机；高炉铁液直接生产铸件的短流程

工艺；高炉铁液 + 电炉双联工艺；铸钢熔炼电炉的成
型炉衬节能技术等。

5.2

工业炉窑

铸造生产中工业炉窑能耗仅次于熔化设备，约为总

能耗的 20%。对各种加热炉、烘干炉、退火炉，应从炉
型结构、燃烧技术、保温材料等方面进行节能改造。

主要措施有：燃煤工业炉的加煤采用机械加煤比手

工加煤节能 20%左右；燃煤的砂型、砂芯烘干炉改为明
火反烧法，可节煤 15%~30%；采用保温耐火纤维改造
现有工业炉窑（热处理炉、加热炉、保温炉等），可以
减少炉衬的散热损失和蓄热损失，节能 20%~40%；型
芯烘干炉采用远红外干燥技术可节电 30%~40%；特别
是在炉衬表面应用高温红外辐射涂料可提高炉内参与

辐射传热的物体表面辐射系数，显著改善炉内传热过

程，美国 CRC 公司生产的红外辐射涂料应用于工业炉
可节能 10%~30%，同时涂料对炉衬基体还有保护作
用，可延长耐火材料使用寿命 1~4 倍。日本日上公司
生产的 HRC 辐射涂料的辐射率为 95% （800 ℃），在

400~600 ℃时可烧结成金属型瓷釉层，不易与基材剥
离，成为炉衬保护层，可进一步延长炉衬寿命。国内
有上海硅酸盐研究所、北京科技大学、武钢集团等研
制的高温红外涂料也有很好的节能效果。

5.3

提高铸件质量

铸件如果因质量问题导致报废而重复生产，会造

成大量的能源消耗，因此，提高铸件质量就是最大的

节能。据测算，铸件优良品率每提高 1%，每吨钢液可
多生产约 6~8 kg 的优良品铸钢件，节电 10~15 kW/h；
铸件优良品率每提高 1%，每吨铁液可多生产约 8~10 kg
优良品铸铁件，节约焦炭 6~8 kg；铸件重量每减轻

1%，降低能耗约 1%~2%。

提高铸件内部质量的节能技术主要有：金属液过

滤净化；铸钢保温冒口套；冒口保温覆盖剂；易割保

温冒口；在砂型（芯）工作表面上涂敷涂料是改善铸

件表面质量的经济实用而又收效显著的方法。

5.4

铸件的热处理

我国用于灰铸铁件热时效的能耗每吨铸件为

40~100 kg 标煤，用于球墨铸铁件退火、正火的能耗每
吨铸件为 100~180 kg 标煤。除少数企业生产汽车发动
机、内燃机铸件不用热时效工艺外，大多生产这类铸
件的企业仍采用热时效工艺消除应力，这是我国铸造

行业能耗居高不下的原因之一。主要节能措施有：采

用薄壁高强度灰铸铁件生产技术和高硅碳比铸铁件生

产技术，生产汽车发动机和内燃机的缸体、缸盖和机
床床身等铸件，可获得不用热时效工艺的低应力铸铁

件，达到节能目的；采用铸态球墨铸铁生产技术省去

了退火、正火处理工序，节约能源，避免了因高温处
理而带来的铸件变形，氧化等缺陷；对大型铸件采用

振动时效技术消除应力，比采用热时效处理可节能

80%以上；对可锻铸铁件采用锌气氛快速退火工艺可
节电或降低煤耗 50%以上。

5.5

造型制芯

目前，国内几种工艺方法的能耗比为：消失模∶潮

模∶自硬砂∶粘土干砂型 =0.8∶1∶（1.2~1.4）∶3.5。粘土干砂
型能耗最高，应予淘汰。湿型砂生产能耗最低，且适
应性强，这是湿型砂仍大量采用的原因之一。

目前我国年排放的旧砂量接近 3 000 万 t，这不仅

占去了大量的土地，浪费了大量的自然资源，而且造

成了严重的环境污染。要削减旧砂排放量，必须尽量
采用旧砂回用率高的铸造工艺并减小污染物排放。如：
有机酯自硬水玻璃砂的应用，水玻璃加入量可低至

2.5%~3.5%，砂型（芯）溃散性较好，旧砂干法再生回
用率≥80%；动物蛋白质砂的应用，动物蛋白质是一
种物理粘结剂，在固化过程中不会发生不可逆变化，

因此用蛋白质粘结的型芯砂具有易于回用和再生性能，

经数次再生循环的再生砂强度、流动性、表面质量等
都能满足生产使用要求。美国 GM 公司和哈尔滨工业
大学等有研究应用成果但产品尚未投放市场；磷酸盐

砂的应用，磷酸盐粘结剂硬化后的强度与水玻璃有机

酯硬化法相当，但溃散性好，现有的成果有铝磷酸盐

环保型粘结剂；CO

吹气硬化聚丙烯酸钠树脂砂的应

用；以及由水溶性聚丙烯酸铵与聚丙烯酰铵组成的复

交粘结剂砂等的应用。还有干砂负压铸造、V 法造型
工艺和消失模铸造工艺等是节能减排的有效措施。

5.6

铸件清理

铸件落砂清理，宜选用落砂滚筒代替振动落砂机，

采用抛丸清理代替喷丸清理，可节能 60%左右，采用履
带抛丸机代替滚筒抛丸机可减少能耗 20%~30%。推广
应用铸件挽救工程，对缺陷铸件通过修补、修复而重新
投入使用这也是降低能耗的一项措施。缺陷修复有多种
方法，如焊补、铸件冷修胶修补、铸件修复机修补等。

5.7

废弃物的回收利用

主要的措施有：旧砂再生；焦末压块再利用；铁

屑压块再利用；废弃物资源化处理（如：把废砂废渣

处理后用于道路建设、将废砂与城市垃圾加工后用于
草皮等植物的堆肥复合土）；废炉衬和除尘系统收下的

粉尘作为水泥和制砖的原料；冲天炉除尘系统收下的

粉尘中含焦炭占 60%左右可重新吹入炉内促进 CO 燃
烧；回收炉窑的高温烟气的热量用于采暖、烘烤砂型、

FOUNDRY

Nov. 2009

Vol.58

No.11

1148