【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 合金壓鑄件利用分析， 2021 年國(guó)內(nèi)生產(chǎn)汽車 186 萬(wàn)輛，摩托車 1196 萬(wàn)輛，應(yīng)用各類金屬壓鑄件 ，而利用鎂合金壓鑄件僅 3064噸，占應(yīng)用壓鑄件總量的 %。 綜上所述，鎂合金壓鑄件有穩(wěn)定的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，并處于穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展中，尚處于起始階段，有著很大 的市場(chǎng)潛力。由于我國(guó)鎂合金產(chǎn)品成本低，在國(guó)際市場(chǎng)上具有極強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。 出于環(huán)境保護(hù)和生產(chǎn)成本的考慮，西方發(fā)達(dá)國(guó)家的金屬鎂生產(chǎn)日益萎縮，多家世界大型金屬鎂企業(yè)關(guān)閉。如挪威 2021 年關(guān)閉了海德魯鎂業(yè)公司的波斯格盧鎂廠；諾蘭達(dá)公司馬格拉鎂廠2021 年 1 月關(guān)閉其 63000 噸的生產(chǎn)能力；普基公司的馬利克納克鎂廠和美國(guó)鋁業(yè)公司西北合金廠的金屬鎂生產(chǎn)也已關(guān)停；日本更是在上世紀(jì) 90 年代末期就停止了金屬鎂生產(chǎn)，全部改為進(jìn)口。在最近兩年內(nèi)，西方國(guó)家關(guān)閉的金屬鎂生產(chǎn)能力達(dá) 160000噸，相當(dāng)于世界需求總量的 40%。 20 世紀(jì) 90 年 代以來(lái)，中國(guó)政府加大了環(huán)境保護(hù)力度，許多中小金屬鎂廠由于生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)知識(shí)水壩（網(wǎng) @pologoogle）傾心為您整理（雙擊刪除） 陋、工藝落后、環(huán)境污染嚴(yán)重，達(dá)不到國(guó)家規(guī)定的環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)而被迫關(guān)閉。雖然不斷有金屬鎂廠上馬，但金屬鎂的總產(chǎn)量增加不大，隨著國(guó)家對(duì)金屬鎂生產(chǎn)門檻的提高，這種情況還將持續(xù)下去。由于上述原因，導(dǎo)致國(guó)際鎂合金市場(chǎng)將長(zhǎng)期呈現(xiàn)供應(yīng)偏緊，價(jià)格穩(wěn)定的局面。 根據(jù)目前市場(chǎng)調(diào)查，用于汽車工業(yè)的鎂合金壓鑄件口岸價(jià)在40000 元 /噸到 45000 元 /噸之間波動(dòng)。本可研將本項(xiàng)目的鎂合金壓鑄件產(chǎn)品售價(jià)確定為 35000 元 /噸，鎂合金錠為 17000 元 /噸，犧牲陽(yáng)極 30000 元 /噸。 知識(shí)水壩（網(wǎng) @pologoogle）傾心為您整理（雙擊刪除） 廠址及建廠條件 地理位置 鄉(xiāng)寧縣鑫源金屬鎂廠位于鄉(xiāng)寧縣東南 35km，襄汾西北約30km，臨汾西南約 50km，太原以南 270km 處；在山西省鄉(xiāng)寧知識(shí)水壩（網(wǎng) @pologoogle）傾心為您整理（雙擊刪除） 縣雙鶴鄉(xiāng)青豐崖村東南 5km 處。廠址東 8km 有 309 國(guó)道，與南同蒲鐵路相接；鄉(xiāng)寧縣境內(nèi)的朝龍公路距此 2km。 廠址概況 鄉(xiāng)寧縣鑫源金屬鎂廠位于河谷區(qū)，河谷呈 “V”字型，河谷寬約 300m，河谷兩側(cè)為中低山區(qū)，相對(duì)高差 100～ 150m，地層陡立，為非耕地。廠區(qū)位于河谷西側(cè)，占地面積 88000m2（合132 畝），南北長(zhǎng) 400mm，東西寬 220m。該場(chǎng)地南高北低，高差 2m，經(jīng)人工改造現(xiàn)地形基本平坦。 氣象條件 極端最高溫度 35℃ 極端最低溫度 ℃ 全年平均氣溫 ℃ 七月（最熱）平均氣溫 20℃ 一月 （最冷）平均氣溫 ℃ 年主導(dǎo)風(fēng)向 西北風(fēng) 年平均風(fēng)速 基本風(fēng)壓 最小濕度 1% 年平均降雨量 560～ 570mm 知識(shí)水壩（網(wǎng) @pologoogle）傾心為您整理（雙擊刪除） 平均無(wú)霜期 天 最大土壤凍結(jié)深度 920mm 最大積雪厚度 160mm 基本雪壓 工程地質(zhì) 廠區(qū)位于河谷區(qū)，西側(cè)是山地，東側(cè)為河流。廠區(qū)地質(zhì)巖性分布以黃土、砂卵礫石層為主，黃土覆蓋層厚度 0～ 3m，廠區(qū)地下水位一般在 15m 左右。 根據(jù)《中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖》，該區(qū)域抗震設(shè)計(jì)烈度為 7度。 給排水 本項(xiàng)目生產(chǎn)中采用閉路循環(huán)；廠區(qū)現(xiàn)已打好 3 眼水井，每眼水井日出水量 700m3。供水能力完全可以滿足本廠生產(chǎn)、生活及消防用水。 廠區(qū)雨水、生活及生產(chǎn)凈下水排放至廠東河道。 供電 用電設(shè)備總裝機(jī)容量為 5370kW。距鄉(xiāng)寧縣鑫源金屬鎂廠6km 的臺(tái)頭鎮(zhèn)，有一座 110kV 進(jìn)線的區(qū)域變電站，主要供應(yīng)附近的工農(nóng)業(yè)用電。經(jīng)向鄉(xiāng)寧縣電業(yè)局申請(qǐng)，臺(tái)頭 110kV 區(qū)域變知識(shí)水壩（網(wǎng) @pologoogle）傾心為您整理（雙擊刪除） 電站主變?nèi)萘磕軌驖M足。該廠所用供電線路是雙鳳淹 809 線，出口電壓 10kV。故本項(xiàng)目用電是有保證的。 生產(chǎn)工藝流程及主要設(shè)備 工藝流程的選擇 本項(xiàng)目是從最初的原料開始直到生產(chǎn)出合格的鎂合金產(chǎn)品，先生產(chǎn)出金屬鎂，而后再用金屬鎂生產(chǎn)鎂合金。 金屬鎂生產(chǎn)工藝方案選擇 知識(shí)水壩（網(wǎng) @pologoogle）傾心為您整理（雙擊刪除） 現(xiàn)代生產(chǎn)金屬鎂的方法，主要分為兩種：一是電解法；一是硅熱法。而硅熱法又分為兩種：外熱式硅熱還原法（皮江法）；半連續(xù)硅熱還原法。由于原料所限，不宜采用電解法。硅熱法所用原料是白云石，這是當(dāng)?shù)氐馁Y源優(yōu)勢(shì)。皮江法煉鎂具有投資少、建設(shè)周期短、見效快等 優(yōu)點(diǎn)，不利之處主要是環(huán)境污染問(wèn)題。半連續(xù)硅熱法雖然具有工藝流程短、生產(chǎn)工序簡(jiǎn)單、單體設(shè)備產(chǎn)量大、低污染、經(jīng)濟(jì)效益好的特點(diǎn)，但一次性投資較大。 通過(guò)以上分析，本可研選用皮江法生產(chǎn)金屬鎂。針對(duì)皮江法生產(chǎn)的環(huán)境污染問(wèn)題，將通過(guò)大量采用先進(jìn)環(huán)境保護(hù)設(shè)備和優(yōu)化設(shè)計(jì)加以解決。 鎂合金熔煉工藝方案選擇 金屬鎂錠只有經(jīng)過(guò)合金化冶煉過(guò)程，使之成為鎂合金，才能大大改善金屬鎂自身的物理性能，從而適宜鑄造成為各種機(jī)械部件。由于鎂金屬具有熔點(diǎn)低、易氣化、易燃燒等特點(diǎn)，在鎂合金化過(guò)程中要精心選擇與熔煉有關(guān)的原材料，注重安全系 統(tǒng)和保護(hù)氣體。本設(shè)計(jì)采用外購(gòu)惰性保護(hù)氣體，在熔煉爐附近設(shè)立保護(hù)氣體儲(chǔ)存配置系統(tǒng)，熔煉時(shí)熔液上部覆蓋保護(hù)氣體。 鎂合金熔煉爐采用 2 室爐工藝，即熔煉爐與熔液儲(chǔ)存爐分開，可以有效控制澆鑄和壓鑄溫度，提高熔液提純效率，尤其是解決精確配料問(wèn)題。 知識(shí)水壩（網(wǎng) @pologoogle）傾心為您整理（雙擊刪除） 鎂合金熔煉爐可以使用原煤、煤氣、重油等燃料，也可以用電爐進(jìn)行熔煉。用煤進(jìn)行鎂合金熔煉，既影響鎂合金質(zhì)量，又污染環(huán)境，本設(shè)計(jì)不予考慮。而重油不易解決，電爐投資又過(guò)高。本項(xiàng)目有焦?fàn)t煤氣供應(yīng)，焦?fàn)t煤氣作燃料既經(jīng)濟(jì)又清潔，故本項(xiàng)目采用焦?fàn)t煤氣作燃料。為防萬(wàn)一，還建有煤氣站，設(shè)有兩座 兩段式煤氣發(fā)生爐，在焦?fàn)t煤氣不能保證時(shí)，使用發(fā)生爐煤氣作燃料。 鎂合金澆鑄、壓鑄工藝方案選擇 鎂合金鑄錠有人工澆鑄和鑄錠機(jī)澆鑄，本設(shè)計(jì)選用連續(xù)鑄錠機(jī)澆鑄鎂合金錠。 目前，常用的壓鑄工藝有熱室壓鑄和冷室壓鑄。冷室壓鑄以液態(tài)金屬為原料，噴射進(jìn)入模具壓鑄成型，模具壁由循環(huán)冷卻水冷卻。熱室壓鑄是將金屬切屑成粉狀，經(jīng)預(yù)加熱后注入模具壓鑄成型，預(yù)加熱和模具加熱一般采用電加熱。 冷室壓鑄一般適宜加工較大型鑄件，熱室壓鑄則適宜加工小型鑄件。由于本項(xiàng)目產(chǎn)品定為小轎車輪轂、小轎車儀表盤、計(jì)算機(jī)機(jī)箱殼體，均屬較 大型鎂合金壓鑄件，適宜采用冷室壓鑄。而且冷室壓鑄生產(chǎn)設(shè)備少，工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，適宜于初建廠以及一般鑄件的生產(chǎn)。 生產(chǎn)燃料的選擇 知識(shí)水壩（網(wǎng) @pologoogle）傾心為您整理（雙擊刪除） 在廠址南偏東 5km 處，有兩個(gè)焦化企業(yè)，即榮盛焦化廠和晉華焦化廠，將聯(lián)合為本項(xiàng)目提供焦?fàn)t煤氣，數(shù)量約為31000Nm3/h。經(jīng)計(jì)算，還原爐、精煉爐、鎂合金熔煉爐消耗焦?fàn)t煤氣為 30700Nm3/h，回轉(zhuǎn)窯消耗焦?fàn)t煤氣為 5880Nm3/h。故本設(shè)計(jì)選擇還原爐、精煉爐、鎂合金熔煉爐使用焦?fàn)t煤氣，回轉(zhuǎn)窯用煤粉作燃料。 為保證焦?fàn)t煤氣穩(wěn)定供應(yīng)，本項(xiàng)目建有一座 5000m3 的煤氣柜和煤氣調(diào)壓 裝置，另外還設(shè)有煤氣站，在焦?fàn)t煤氣不能保證時(shí)，鎂合金熔煉爐使用發(fā)生爐煤氣作燃料。煤氣發(fā)生爐生產(chǎn)工藝要求使用塊煤，粒度要求大于 10mm。為此原煤要經(jīng)篩分，合乎粒度要求的塊煤供煤氣站使用，碎煤則送回轉(zhuǎn)窯煤堆場(chǎng)待用。 生產(chǎn)工藝流程 本項(xiàng)目工藝流程簡(jiǎn)述如下： 生產(chǎn)原料進(jìn)廠后分別堆存。將小于 50mm 的白云石用斗式提升機(jī)送至料倉(cāng)，經(jīng)圓盤給料機(jī)由輸料管送入 60m 回轉(zhuǎn)窯煅燒，煅燒后的白云石（俗稱煅白）進(jìn)入 28m 冷卻機(jī)，冷卻后的煅白用斗式提升機(jī)送至原料制備車間的煅白料倉(cāng)；在原料制備車間將煅白 、硅鐵、螢石等原料分倉(cāng)貯存，各種原料經(jīng)微機(jī)配量，然后輸送至球磨機(jī)混磨，再經(jīng)壓球機(jī)制成球團(tuán)；把球團(tuán)裝入還原罐在還原爐中進(jìn)行還原，生產(chǎn)出粗鎂；在精煉車間把粗知識(shí)水壩（網(wǎng) @pologoogle）傾心為您整理（雙擊刪除） 鎂裝入精煉坩鍋，精練后生產(chǎn)出合格金屬鎂，用連鑄機(jī)鑄造成鎂錠。 將金屬鎂錠、鋁錠、鈹、鋅和其它輔助材料用天車送入熔煉爐高架配料倉(cāng)，然后由配料倉(cāng)送入熔煉爐；熔煉爐由煤氣加熱，熔液表面覆蓋有惰性保護(hù)氣體；熔煉后，合金化的鎂合金熔液進(jìn)入熔液儲(chǔ)存爐內(nèi)存儲(chǔ)，并取樣化驗(yàn)，根據(jù)化驗(yàn)結(jié)果再精確配料。合格的鎂合金熔液入鎂合金鑄錠機(jī)鑄成鎂合金錠，或者將鎂合金熔液用泵經(jīng)管道輸送到壓 鑄機(jī)，噴射進(jìn)入模具壓鑄成型，然后脫模、精整、氧化上色、包裝入庫(kù)。用鎂合金錠生產(chǎn)出犧牲陽(yáng)極。 回轉(zhuǎn)窯用煤粉作燃料，煤粉制備過(guò)程如下：原煤用斗式提升機(jī)送入原煤倉(cāng)，經(jīng)圓盤給料機(jī)進(jìn)入 3m 風(fēng)掃式鋼球磨，磨碎的煤經(jīng)粗粉分離器分離后，較粗的煤粉返回煤磨機(jī)回磨，而合格的煤粉入旋風(fēng)分離器分離后，由葉輪給粉機(jī)送入煤粉倉(cāng)；煤粉倉(cāng)里的煤粉用雙管喂煤機(jī)輸出，由窯頭鼓風(fēng)機(jī)壓入回轉(zhuǎn)窯作燃料。 鎂合金生產(chǎn)工藝流程如下圖所示： 螢 石 硅 鐵 白云石 原 煤 知識(shí)水壩（網(wǎng) @pologoogle）傾心為您整理（雙擊刪除） 料 倉(cāng) 球磨機(jī) 斗式提升機(jī) 提升機(jī) 料 倉(cāng) 料 倉(cāng) 煤 倉(cāng) 回轉(zhuǎn)窯 煤磨機(jī) 冷卻機(jī) 粗粉分離器 知識(shí)水壩（網(wǎng) @pologoogle）傾心為您整理（雙擊刪除） 斗式提升機(jī) 細(xì)粉分離器 料 倉(cāng) 煤粉倉(cāng) 配 料 混 磨 壓球機(jī) 還原渣 還原爐 知識(shí)水壩（網(wǎng) @pologoogle）傾心為您整理（雙擊刪除） 粗 鎂 精煉渣 精煉爐 焦?fàn)t煤氣 鎂 錠 鈹 鋅 鎂 錠 鋁 錠 配料倉(cāng) 知識(shí)水壩（網(wǎng) @pologoogle）傾心為您整理（雙擊刪除） 熔煉爐 焦?fàn)t煤氣 連鑄機(jī) 熔液儲(chǔ)存爐 冷室壓鑄機(jī) 脫 模 精 整 上 色 知識(shí)水壩（網(wǎng) @pologoogle）傾心為您整理（雙擊刪除）