铁型覆砂工艺具有一定的环保性和良好的可持续发展潜力,以下是具体分析:
环保性
减少粉尘污染:与传统的砂型铸造相比,铁型覆砂工艺中砂型是在铁型表面覆盖一层相对较薄且固定的覆膜砂砂胎,在造型、合箱、浇注等过程中,砂的翻动和散落较少,从而有效减少了粉尘的产生和飞扬。例如,在一些采用铁型覆砂工艺的铸造车间,空气中的粉尘含量相较于传统砂型铸造车间可降低 30% 左右。
降低废气排放:铁型在金属液结晶过程中有明显的冷激作用,可使铸件晶粒度细化,同时由于有砂胎的存在避免了金属型铸造可能产生的白口等缺陷,对于铸铁件可实现铸态生产各种材质,无需进行额外的热处理。这就减少了因热处理过程而产生的废气排放,如二氧化硫、氮氧化物等。据统计,采用铁型覆砂工艺后,因热处理减少而导致的废气排放量可降低约 40%。
旧砂再生回用:由于铁模的激冷作用,使得型砂不会被过烧,不但型砂可以重复使用,而且因为浇注过程的焙烧,使得型砂中的石英砂发生相变,热膨胀系数降低,生产过程中产生的旧砂还可以再生回用。这不仅减少了新砂的使用量,降低了对天然砂资源的开采,还减少了旧砂排放对环境造成的污染。一般情况下,铁型覆砂工艺产生的旧砂再生回用率可达 80% 以上。
可持续发展潜力
能源节约潜力:利用铸件浇注后铁型的余热进行再循环生产的覆膜砂固化,减少了额外的加热设备和能源消耗。例如,在一些铁型覆砂铸造生产线中,通过这种余热利用方式,可使覆膜砂固化所需的能耗降低约 30%,大大提高了能源利用效率,符合可持续发展中节能减排的要求。
材料高效利用:铁型覆砂工艺生产的铸件尺寸精度高、加工余量小、组织致密,可减少因加工余量过大而产生的材料浪费。同时,该工艺的综合废品率相对较低,可降低因废品产生而造成的材料损失。以球墨铸铁件生产为例,采用铁型覆砂工艺后,材料利用率可提高 20% 左右,有效节约了资源。
生产效率与经济效益提升:铁型覆砂工艺造型方便、快捷,不论什么铸件砂型,二、三分钟之内便可造型完毕,且型砂密度、铸型表面硬度等通过设备保证永远一致,不需要涂刷任何涂料,既得到了光洁的铸件,又提高了铸件的形状和尺寸精度。这使得生产效率大幅提高,产品质量稳定,能够满足市场对大量优质铸件的需求,为企业带来更好的经济效益,从而使企业有更多的资金和动力投入到工艺的持续改进和可持续发展中。铁型覆砂铸造特别适合批量大的中、小铸件的生产,若换装少时其综合废品率可以降到 3% 左右。
适应绿色铸造发展趋势:在当前铸造行业向智能化、绿色化发展的大趋势下,铁型覆砂工艺的环保优势使其更能适应市场和政策的要求。随着环保政策的日益严格,那些污染大、能耗高的铸造工艺将逐渐受到限制甚至淘汰,而铁型覆砂工艺凭借其环保性和可持续发展潜力,将在未来的铸造行业中占据更重要的地位,具有广阔的发展前景。