矿山机械设备铸造项目建设可行性研究报告.doc

矿山机械设备铸造项目建设可行性研究报告矿山机械设备铸造项目建设可行性研究报告目 录一、总 论4（一）项目基本情况4（二）项目建设背景5（三）项目建设的必要性和意义6二、市 场 预 测8三、建设规模与产品方案11（一）建设规模11（二）产品方案11四、场址选择与建设条件12（一）场址选择12（二）自然条件12（三）建设条件15五、技术方案、设备方案和工程方案18（一）技术方案18（二）设备方案36（三）工程方案37（四）公用辅助工程38六、主要原材料、燃料动力供应39（一）主要原材料供应39（二）燃料动力供应39七、环境保护、安全消防与节能41（一）环境保护41（二）安全卫生45（三）消防50（四）节能51八、组织机构与劳动定员53（一）组织机构设置53（二）组织机构示意图54（三）人员编制54九、项目实施进度56（一）建设工期56（二）项目实施进度安排56（三）项目实施进度表56十、投资估算和资金筹措57（一）投资估算57（二）资金筹措方案57十一、财务分析58（一）财务评价参数的选取58（二）销售收入估算58（三）生产成本估算58（四）利润总额及分配59（五）财务盈利能力分析59十二、结论与建议60（一）结论60（二）建议60 63 一、总 论（一）项目基本情况1、项目名称：矿山机械设备铸造项目2、项目单位： 有限公司3、法人代表：4、建设地点： 镇 北门5、建设内容：（1）建设专用厂房车间3240平方米。道路1080平方米。（2）购置中频电炉2台、变压器1台、抛丸机1台、沙处理系统1套、褪火炉1台及其它加工设备。6、项目投资：项目总投资288万元。7、项目编制依据：（1）国务院装备制造业调整和振兴规划（2）*县“十二五”发展规划；（3）项目单位提供的其他资料和数据。8、编制原则：（1）依据*县工业建设规划，结合*县的客观实际，以能充分体现项目“统一规划，合理利用资源，节能降耗”的原则。（2）根据规划要求，本着科学、实用的原则，充分考虑安全和环保因素，合理利用土地资源，加强项目建设与市场需求相衔接。（3）合理有效使用*县的土地资源。（4）以改革的精神，开放的姿态，求实的态度，严格执行国家有关基本建设及行业的法规和管理规定，提高项目的运作效率，增强企业的竞争活力。9、主要技术经济指标（1）项目建设投资总额：288万元（2）达产年销售收入：1500万元（3）年均投资利润率：23.25%（4）年均销售利润率：3.5%（5）年均利润额：56万元（6）年均实现税收额：18万元（7）投资回收期（含建设期）：5.25年（二）项目建设背景1、随着市场发展和国家宏观调控的深入，锻造行业的产品结构发生变化。锻钢件大型化的趋势已相当明朗，如矿山机械设备、火力发电、风力发电、造船、海洋机械都已大型化，小型锻钢件的市场需求量也在逐年增加，能否及时抓住这个机遇，对铸锻公司的发展十分重要。但就目前拟上锻造的土地面积，只能允许一步到位，如果先上小再上大，土地使用规划一定型，再想扩大已经是不可能的事。况且，市场如战场，错过机会损失惨重，所以，*市某某有限公司，充分利用现有土地，抓住市场遇，提出矿山机械设备铸造项目建设。2、市场情况目前市场上需要大锻件的主要用户是矿山机械、电力、轧钢（含有色金属）、石油、化工、造船、重型锻压设备等，上述行业在我国经济快速发展的大背景下，重组、兼并、更新进一步扩大能力的需求强烈，带来一轮新的投资浪潮，其中对大锻件的总量处于供不应求的状况，尤其是高标准的矿山机械设备铸造更为紧俏。选择在安徽*县韩村镇建厂，主要是因为*县韩村镇基础设施配套齐全，水、电条件充足，交通便利，尤其是地方政府机关非常关心支持企业，其地理位置、人情氛围都很优越。（三）项目建设的必要性和意义实施该项目建设工程是*县实施科学发展观，为全县重大项目做好配套服务的重要保障，是全面创新、可持续发展和城镇化战略的重要途径之一，也是将*发展成为现代化工业、振兴*经济的有效条件。从*县经济发展战略出发，要依托城市，立足国内，面向世界，外引内联，综合开发，全面开放，运用社会主义的市场经济运行体制，大力发展外向型经济，积极参与国际竞争加速与国际接轨进程，推动全县经济持续、快速、健康发展，必须加快工业化步代。本项目的建设是实施*县产业结构调整和产业升级的重要举措。*县的经济发展是以高新技术产业为导向，以外向型经济为主体。根据安徽省国民经济和社会发展“十二五”计划和2015年远景目标的意见，运用社会主义市场经济运行机制，充分利用优惠政策，鼓励和争取“三大”（大科研所、大学、大型企业）和民营科技实体进入县境，坚持发展工业性项目为主、高新技术产业为主、外向型经济为主的“三为主”经济方针，协调发展商贸、科技、文化、教育等第三产业，对于*的产业结构调整和产业升级，增强中心城市的凝聚力和辐射力，具有重要意义。因此，集中必要的财力和物力，加快*县工业强县步代，创造良好的投资环境，才能吸引外商投资，即栽好梧桐树，引来金凤凰。二、市 场 预 测目前，我国处于高速发展时期，对能源的需求量巨大，而煤炭是我国最重要的能源，矿山机械设备需求旺盛。*地区有*、皖北两大矿业集团，对矿山机械设备的需求量大。*市某某有限公司，充分利用现有土地，抓住市场遇，提出矿山机械设备铸造项目建设。前景广阔。随着中国工业化进程加快。西部开发、海洋开发、大力发展交通基础建设以及国家加大国防科技和装备建设的投入，与特殊钢铸锻件、金属波纹管膨胀节、压力容器 、支座（管道支座、化工、电力、治金、城市集中供热、交通运输、桥梁，海军舰船等国家重点发展的能源 ，基础设施和国防装备等进入新的发展时期。同时，装置的更新换代，设备配件的更替、装备设计的国产化、开发我国具有比较优势的特殊钢铸锻件的国际市场，都为我所AOD精炼特钢铸锻件及特钢结构产业带来了新发展机遇和广阔市场。据统计特纲铸锻件产品，在海洋装备市场，每年约有1.5亿元的市场规模，在石油化工装备市场，每年约有2亿元的市场规模；金属波纹管膨胀节产品，每年约有10-15亿元人民币的市场需求；桥梁支座方面，合同量估计可达8亿元左右。因此，其市场前景是十分可观的。以特殊钢铸锻件、金属波纹管膨胀节、压力容器、支座（管道支座、桥梁支座）为主要产业的特种金属制品项目，具有完善的质量管理体系和生产经营管理体系，具有雄厚的技术力量和先进的工艺技术并且形成了一定的生产规模，取得了ISO9001质量体系认证、持有国家质量监督检验检疫总局颁发的压力管道元 件制造单位安全注册证书（编号：GYZ-A-0169）、国家质量监督检疫总局颁发的AR2级压力容器制造许可证（编号RZZ354-2006），并有外贸自主权。但是，由于我所现有的生产能力不足，严重制约着我所上述产品在国家重点发展的能源、电力、治金、基础设施建设行业以及国防装备建设上大量使用。并且限制了具有广阔市场的特种金属制品产业的规模化发展，我所特种金属制品已形成了一定的生产规模，现有年生产能力达1亿元，近三年年销售额约8千万元，为了扩大生产规模，提升工艺装备能力，根据集团公司头20年“三步走、翻三番”的战略目标以及七二五年“十五”规划及第三次创业的总体规划，在洛阳高新开发区实施AOD精练特种钢铸锻件及特钢结构项目建设将使我所年生产能力达5亿元人民币。2007年重大装备自主创新形势喜人，以企业为主体、以市场为导向、产学研相结合的自主创新体系建设正在稳步推进，研发投入占轴联动数控机床，多功能复合机床等高性能机床产品开始投放市场，为农业、建设工程等领域提供了一批具有国内或世界先进水平的高端设备等。与2007年相比，2008年机械工业经济运行有望继续保持平稳较快增长，但增速将可能比2007年放慢。在高技术、高精度、高可靠性产品领域，我国在一定程度上受制于人。加工程机械领域，大型起重机所需的液压件需要大量进口；大型发电站所需的大铸件设备需要进口；数控机床领域，中高档数控机床需要的数控系统还需要大量进口；在输变电设备中，虽然800千伏直流输电和1000千伏交流输变电工程主设备的研制已全面启动，但与其配套的高压绝缘套管还受制于人。转变经营战略，加快从生产加工环节向自主研发、品牌营销等服务环节延伸，降低资源消耗，提高产品附加值。尽快转变依靠订单的经济发展模式，提升产品附加值。在依托核心产品的同时，加强配套产品、应用软件的开发与服务，为客户提供全方位的解决方案，以提升产品附加值增强企业竞争力。*县资源开发项目建设力度加大，特别是铁矿煤矿产品市场前景看好。一批批矿产资源开发大项目纷纷落户*，现已开工和正在开工的铁矿煤矿项目达15个，全县已开工建设的重点建设项目达20个，全国以工业经济正在飞迅发展，工业产品用量相当巨大，工业品特别零部件工业品的供应远远不能满足企业的需求。华徽工贸有限公司扩建的金属制品加工生产线项目符合地方经济社会发展规划，市场前景乐观，该项目的建成投产，为*经济发展提供强大的动力。三、建设规模与产品方案（一）建设规模1、占地面积项目建设占地面积10456平方米（16亩）2、投资规模项目建设投资总额288万元，其中：土建工程费60万元；投资购置安装费200万元；工程建设其它费用4万元；基本预备费4万元；铺底流动资金20万元。（二）产品方案1、产品构成方案本项目产品主要是矿山设备配件。2、产品规模年产800吨矿山设备配件。四、场址选择与建设条件（一）场址选择项目场址位于安徽省*市*县韩村镇海孜矿北门，占地面积10465平方米（约16亩）。（二）自然条件1、区域优势与自然资源*县位于安徽省北部，地处*平原（地理坐标:东经1162511702，北纬33063014），东近连云港，西连商丘、开封，南接宿州、蚌埠，北临徐州，为*市唯一的市辖县。全县辖11个乡镇和一个经济开发区，人口106万。*县境内地势平坦，地形以平原为主，占全县总面积的85.6% 。东北部是连绵起伏的低山残丘，境内河渠纵横，地下水资源十分丰富。矿产资源得天独厚。非金属矿产资源以煤为主，已探明储量60亿吨以上，是全国煤炭储量最丰富的县份之一。金属矿产以铁为主，已探明储量9600万吨，其次是铜、金、银、钴等。*县属暖温带半湿润气候，雨量充沛，土地肥沃，是华东地区粮、油、棉、麻、丝、水果、蔬菜、水产生产基地之一。先后被列为全国粮棉生产百强县、全国平原绿化先进县、全国农业节本增效示范县、全国农村能源综合建设县和安徽省农机十强县。2、经济结构与经济社会发展地方工业形成了以能源工业为基础、以加工业为支撑、以高新技术产业为尖兵的综合工业体系。酿酒、冶金、建材、化工、轻纺、机械、电子等已形成规模产业。主要工业产品乾隆系列酒畅销不衰。日用瓷、高压电瓷、电解电容出口东南亚和西欧。银光降解塑料薄膜、抗旱增产剂、速凝剂、铝箔、铝塑复合管等高新技术产品供不应求。卧牛山牌铝锭名扬四方，电解铝年产量已达1万吨，成为安徽省重要的冶金生产基地。*县历史悠久，历代不乏俊才名士。著名历史人物有春秋时期政治家宋国大夫华元、秦相蹇叔、东汉哲学家桓谭，以及三国时期著名思想家、文学家、音乐理论家嵇康和东晋和著名军事家、音乐大师恒伊。名胜古迹众多，有安徽省目前唯一保存完好、规模最大的先秦古遗址临涣古城遗址，中国淮海战役总前委指挥部旧址及邓小平亲笔题词的淮海战役纪念塔，被国家公布为1999年全国十大考古新发现之一的柳孜隋唐大运河遗址，乾隆湖旅游风景区等景点。*县自然风光秀美。*投资环境优越，个体私营经济发展迅速。全县已形成公路、铁路、内河航运为主的交通网络。符夹、青阜、青芦铁路穿境而过，北接陇海线，东连京沪线，西入京九线。内河航运直通上海港。连霍、合徐高速公路横穿境内。周边有南京、合肥、徐州、阜阳机场，距徐州机场仅50公里。邮电通讯发达，步入全国先进行列。县城已实现热、电、气供应一体化，城市绿化覆盖率达40%以上。省级开发区*经济开发区毗邻县城，位于美丽的濉河西畔，建设面积8.6平方公里，是海内外客商投资兴业的理想场所。改革开放20余年来，*县的经济和社会事业取得长足发展，经济实力和人民生活水平不断提高。富有创造精神的*人民正抓住*被更入全省综合改革试点县这一历史性的机遇，深化改革、扩大开放、促进发展，实现由农业、资源、人口大县向农业、加工业和经济强县跨越。今日的*正以其优越的区位，优美的环境，优惠的政策，丰富的资源招天下宾朋来*观光旅游，投资兴业，共同描绘灿烂的明天。3、自然气候条件优越*县地处北温带，属北方型大陆气候，气候温和，四季分明，光照充足，日照时数2315.8小时，日照度为52.2%，无霜期202天。4、新的发展思路*县的资源、原材料为主导产业的布局，在历史上有过辉煌的一页，为国家的经济建设做出过重大的贡献。但随着改革开放的深入以及社会主义市场经济的逐步建立，这种产业格局越来越制约着*经济发展的空间，影响着*发展的速度和质量，特别是煤炭行业，经过多年开采，资源越来越少，有些矿井资源已经枯竭，不再有继续开采的价值，必须相继关闭。因此，抓好产业结构调整，实现城市转型，不仅是*县经济发展的战略问题，而且成为*发展的当务之急。在“十一五”规划中，县委、县政府确定了推进城市转型的阶段性目标，即努力把我县建设成为现代化工业、商贸、旅游城市。（三）建设条件1、气象条件项目所在区域位于暖温带半湿润气候，主要特点是春季温暖大风多，夏季炎热雨集中，秋季凉爽日照长，冬季寒冷少雨雪。2、场地地质条件根据钻探揭露及原位测试和土工试验结果，勘探深度范围内地层由第四系冲积物组成，主要岩性为粘性土和砂土。3、水文条件*县境内地下水非常丰富，水位稳定，水质良好，适宜居民饮用和工业用水。地下水埋深3.5m左右，水资源丰富，水质良好，储量充足，易开采，易利用，对混凝土无浸蚀性，排水条件良好。4、地震烈度据中国地震烈度区划图（1990），该区地震基本烈度为度。5、基础设施条件项目所在区交通路网比较完善，南连泗许高速，北接京台高速、连霍高速。基础设施完善，可以满足现代化工业生产的需要。开发区周边拥有大唐虎山电厂、国安电力及正在筹备建设的平山电厂，总装机容量460万千瓦，供电稳定充裕。（1）给排水该地块位于基础设施配套较好，有完善的给水和排水管网，可保证项目建设期及建成后的用水和排水需要。（2）供电该宗土地有供配电线路，可满足项目用电需求。（3）通讯现已全部架设开通全国直拨程控电话及移动通讯，可满足项目固定和移动通讯要求。6、劳动力资源丰富*市现有富余劳动力资源45万人左右，*市拥有职业培训技术学校33所，培训技术涉及服装、机械、计算机、财会、电子科技、多媒体与网络技术、工业自动化、机电工程等，培训门类齐全。*师范大学、*职业技术学院等8所高等院校即将迁入。周边有熟练的产业工人30万人，能够满足现代企业所需要的人力和技术支持。 7、建设材料及运输条件工程所需的建设材料如：钢材、彩钢、木材、水泥、电缆等均可通过汽运，由当地建筑材料市场供应。五、技术方案、设备方案和工程方案（一）技术方案1、生产技术工艺方案工艺技术方案的选取本项目主要采用消失模铸造工艺。采用国内技术和设备，进口少量关键设备，各项目技术经济指标可达到90年代国际先进水平。技术成熟可靠。其工艺特点是：重要生产环节采用自动控制，产品间工艺衔接流畅，具有操作简便，产品得率高、质量稳定、能耗低等特点。（1）工艺流程示意图EPSEPMMASTMMA预热 加料、搅拌 抽真空 喷水雾 停止抽真空 出料 干燥 料仓 珠粒可发性预发泡 发泡成型 干燥 筛分 熟化 上涂料 烘干 粘接发泡膜 闭模 预热模具 加料 合模 发泡成型 冷却 脱模 浇冒口 组合新砂、旧砂、覆塑料膜密封砂箱、置浇口杯 铸件热处理 铸件成品铸件 清砂（抛丸机）、打磨浇冒口 落砂浇注及 冷却 埋箱 造型落砂斗 水平振动筛 型砂冷却 提升机 磁选、除尘 储砂斗（2）工艺流程模样生产工艺流程图 模具模具图模样图铸件图零件图 成型 熟化预发泡EPS珠粒 检验 模样组合 干燥 出模 冷却（3）工艺说明1）预发泡：预发泡目的：为了获得低密度、表面光洁、质量优良的泡沫模样。流程： 预热 加料、搅拌 抽真空 喷水雾 停止抽真空 出料 干燥 料仓、熟化EPS预发温度100-105；STMMA预发温度105-115；EPMMA预发温度120-130。进入预发机的加热蒸汽压力在0.15-0.20MPa范围调节。说明：1 间歇式蒸汽预发泡机必须满足加热均匀(蒸汽与珠粒接触)筒体内温度在90-130范围容易调节和控制。搅拌要充分、均匀，筒体底部和侧壁要有刮板，防止珠粒因过热而粘壁，搅拌速度可调。筒体底部冷凝水的排除要畅通，否则影响预发泡效果。2 加热蒸汽压力可调并稳定，且蒸汽中不能夹带水分。3 出料要干净，每批发泡后，筒体内残留的料要吹扫干净。熟化：把预发泡珠放置几小时以上，让空气进入珠粒内，使珠粒变得干燥有弹性，变形后又能复原的过程。熟化时间一般为10-24h，熟化时间不能太长否则发泡剂损失太多影响发泡成型质量。 成形发泡的工艺过程为：闭模 预热模具 加料 合模 发泡成型 冷却 脱模 模样熟化要点：珠粒均匀填满模具，模具必须预热到100，水蒸气温度一般在120左右，压力为0.15MPa。模样熟化：将模样置入50-70的烘干室强制干燥5-6h,可达到在室温下自然熟化2天的效果。模样的粘合对复杂的模样往往不能整体发泡成形，而分块制造，最后需要将各块粘合成整体。另外，模样与浇冒口系统组成模样组，也需要粘合工序。粘合工序一般是采用粘结剂来完成的。目前国内使用的消失模铸造用的粘结剂可分为热熔胶型、水溶型和有机溶剂型粘胶。粘接剂要求：1 足够的粘接强度，大于100MPa。2 快干性好，最好能在1h内干燥，并具有一定的粘接强度，不致在加工或搬运过程中损坏模样。3 软化和气化点低：气化完全，残留物少。4 干燥后应呈柔软的，而不是脆硬性的薄层，以免在加工时损伤刀刃。5 无毒和对泡沫塑料无腐蚀作用。6 成本低、货源广、操作方便。2） 涂料涂料的作用1 防止液体金属侵入铸型，特别在负压浇注时，防止出现粘砂和毛刺，促使获得表面光洁的铸件；2 提高模样束的强度和刚度，防止填砂振动造型及负压定型时模样的变形，保证了铸件的尺寸精度；3 提高了模样表面抗型砂冲刷能力，防止加砂过程模样表面破损；对涂料的要求1 要有一定强度、刚度及耐磨性；2 要有好的透气性，有助于热解气体或液体产物的逸出；3 能很好地涂挂在泡沫模样表面，形成均匀的涂层，涂层内表面无气孔、微孔；4 涂层有一定的耐火度；5 涂层容易从铸件上剥落；6 对特殊铸件如薄壁铝铸件要有一定的绝热性。涂料的组成消失模铸造涂料一般由耐火骨料、粘结剂、载体(溶剂)、表面活性剂、悬浮剂、触变剂、氧化剂以及其他附加物组成。 耐火骨料。常用的耐火骨料有刚玉、锆英石、石英、铝矾土、镁橄榄石、硅藻土、高岭土类熟料。铸铁(包括灰铁、球铁、可锻铁等)选择石英粉、铝矾土、高岭土熟料、棕刚玉等耐火骨料，粒度为270-300目；普碳钢、合金钢选择石英粉、刚玉、锆英石等耐火骨料，粒度为240-270目；高锰钢、耐热钢选择镁 橄榄石、锆英石等耐火骨料，粒度为240-270目；铜、铝及铜铝合金选择硅藻土、滑石粉等耐火骨料，粒度为270-300目。粘结剂。无机粘结剂有膨润土、水玻璃、硅溶胶；有机粘结剂有糖浆、树脂、淀粉、糊精、白乳胶和By粘结剂等。常使用的粘结剂：膨润土、白乳胶和By粘结剂。 载体(溶剂)消失模铸造涂料从经济及安全的角度来考虑，大多数工厂在实际生产中使用水基涂料较多。醇基涂料只用来埋箱时临时阻缝和修补。 悬浮剂、触变剂为使涂料中耐火粉料与粘结剂充分混合并处于悬浮状态，使涂料搅拌好成为膏状，需加入悬浮剂。尽管膨润土也是很好的悬浮剂，还必须加入羧甲基纤维素(CMC)、By粘结剂，它们也是很好的触变剂。涂料配制水基涂料配制过程：先将耐火材料、膨润土、无水碳酸钠等干料加入混砂机干混10min左右 加入粘接剂溶液和少许水，湿混20-30min 湿料出碾后倒入桶里，加入适量水后进行搅拌。搅拌中加入聚醋酸乙烯乳液等添加物。搅拌器转速大于1380r/min，搅拌时间大于1h。采用球磨机配制涂料配制工艺：先将耐火材料、活化膨润土和少许水配制成膏状涂料（水分占粉料质量的25%30%）一起加入球磨机，然后加入适量的水搅拌成涂料，球磨时间78h，加入配好的粘接剂和聚醋酸乙烯乳液后再球磨1h，将涂料倒入或用压缩空气压入涂料桶充分搅拌。涂挂方法刷涂、淋凃、浸涂法和喷涂。浸凃时应注意：1 涂料应处于连续搅拌状态下，并控制其温度。2 涂料搅拌应慢速，注意防止卷气。3 浸凃时应选择模样浸入涂料的方向、部位，有利于防止模样变形。4 模样涂覆的涂料要全面均匀，不得有未上涂料模样暴露部位。5 模样从涂料中取出、运送、放置均要考虑防止模样变形问题。涂料的烘干涂料烘干受泡沫塑料软化温度的限制，所以一般在以下的气氛中烘干2-10h。烘干时注意空气的流动，以降低湿度，提高烘干效率。还必须注意模样的合理放置或支撑，防止变形。3） 造型工艺 消失模铸造使用的一般是硅砂，要求其二氧化硅量85%-90%以上。从透气性和耐火度方面考虑，铸钢、铸铁件一般选用粒径0.850-0.300mm的硅砂。先在砂箱底布上一层厚度约100mm的干砂，然后将刷有涂料的EPS模及浇冒口放置在砂箱中央，边填砂边震实，直到干砂离砂箱顶面50mm左右时停止加砂，在干砂上面覆盖塑料薄膜，然后将浇口杯置于直浇口顶端，并在薄膜上撤上一层散砂，以防止浇注时铁水溅落，烧穿薄膜导致漏气塌箱。4） 浇注工艺消失模铸造浇注过程一般采用慢快稳的浇注方式。由于消失模铸造是EPS模被液态金属所置换的成形工艺，在浇注过程中，EPS模的分解，气化需要吸收热量，因此浇注温度要比普通砂型铸造的高2030。浇注速度要快，在整个浇注过程中，浇口杯必须始终充满，不得断流，否则会破坏铸型的密封，使铸型真空度下降，造成铸件缺陷，甚至发生塌箱。浇注时选择适当的真空度。铸钢0.03-0.05MPa，铸铁0.02-0.04MPa。停泵时间一般5min左右，浇注100kg以下浇注结束即可停泵，100kg以上薄壁，结构复杂的铸件，特别是框架结构件，也需浇注一结束就停泵。铸件大、壁又厚时浇注结束后继续抽真空一定时间，比如壁厚20-30mm，500kg左右的铸件，浇注结束后5min左右停泵。5） 砂处理砂处理浇注以后，回收砂应经处理，其目的有三： 砂子温度降到50以下，砂温高易导致消失模变形； 除去粉尘，铁豆；除去残留的有机物。工艺流程：落砂斗 水平振动筛 型砂冷却 提升机 磁选、除尘 储砂斗粘土砂处理所经过的砂处理设备流程 ：液压翻箱机 振动输送落砂机 振动输送筛分机 链式斗提机 风选磁选机 水冷式沸腾冷却床 斗提机 中间砂库 直线振动输送筛 皮带输送机 斗提机 犁式卸料器 日耗砂库 气动雨淋加砂器 特制砂箱 三维振实台 真空系统 浇注。（4）消失模铸造工艺的缺点和局限性消失模铸造工艺与其他铸造工艺一样，有它的缺点和局限性，并非所有的铸件都适合采用消失模工艺来生产，要进行具体分析。主要根据以下一些因素来考虑是否采用这种工艺。1）铸件的批量批量越大,经济效益越可观。2）铸件材质 其适用性好与差的顺序大致是:灰铸铁-非铁合金-普通碳素钢-球墨铸铁-低碳钢和合金钢;这是因为泡沫塑料在浇注过程中燃烧分解物对合金溶液的影响作用不同。例如对含碳低的铸钢件，采用消失模铸造可能使铸件表皮出现增碳问题，因此决定生产之前需通过必要的准备以不致使工艺实验、调试周期过长。3）铸件大小 主要考虑相应设备的使用范围（如振实台，砂箱）。4）铸件结构 铸件结构越复杂就越能体现消失模铸造工艺的优越性和经济效益,对于结构上有狭窄的内腔通道和夹层的情况,采用消失模工艺前需要预先进行实验,才能投入生产。对一些现状简单的、用砂型铸造方法也可生产出高质量的铸件，而且其生产效率、铸件成本比用消失模工艺低，这种情况就不一定采用消失模铸造方法。 消失模铸造工艺在国内的发展现状：通过十多年的生产实践，我国采用消失模技术进行铸造生产的企业，已由开始阶段不到十家发展到目前的数百家。消失模铸造生产在我国有许多成功的实例，没有达到预期效果而下马的企业也有相当多的数量。分析成功的经验和失败的教训，对于消失模铸造在我国的发展前景，关键在于对这种工艺的认知程度，在于对该工艺生产系统的优化控制，包括对原材料、涂料技术、干砂紧实技术以及消失模铸造工艺技术的优化控制等。 （5）对消失模铸造生产系统的优化控制 1）原材料的优化控制 消失模铸造生产需要的原材料大致分为模型原材料、干砂原材料、涂料原材料、合金熔炼原材料等几个方面。由于消失模铸造工艺是一项系统工程，原材料的选择尤为重要。所以控制各种原材料的质量和参数就成了消失模铸造成败的基础。模型材料通常称之为珠粒，铸造上采用的珠粒一般分为两种类型，即聚苯乙烯(EPS-Polystyrene)珠粒和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA-Polymethyl Methacrylate)珠粒，二者都属于高分子材料。另外还有一种EPS+PMMA的聚合物。对于低碳钢铸件，模型材料中的碳易使铸件表面产生增碳现象，从而导致各种碳缺陷。其中EPS(含碳92)、EPSPMMA共聚物、PMMA(含碳60)对铸件的增碳影响程度依次减小。此外，模型的密度是其发气量的重要控制参数，上述三种材料的发气量从小到大依次为EPS、PSPMMA共聚物、PMMA。同时，珠粒的尺寸应根据所生产铸件的壁厚进行选择，一般情况下，厚大铸件选用较粗粒径的珠粒，反之薄壁铸件选用较细粒径的珠粒，使铸件最薄部位保持三个珠粒以上为宜。 另外，模型材料的预发和成形控制也是技术成功的一个关键。一般情况下，预发珠粒其密度控制在约0.0240.03g/cm3，其体积约为原珠粒体积的30倍。成形模型的密度控制在约0.020.025g/cm3。 干砂是消失模铸造的造型材料，由于该工艺的特点，选择干砂应与生产的铸件材质有关，高温合金采用耐火度较高、颗粒较粗的干砂。目前干砂主要使用天然石英砂，应去除砂中的铁渣、粉尘和水分，并保持使用温度不高于50。涂料是消失模铸造中必不可少的原料，现在许多铸造厂采用自制涂料。涂料的主要作用是提高模型的强度和刚度、防止破坏或变形；隔离金属液和铸型；排除模型气化产物；保证铸件表面质量等。消失模涂料中耐火骨料主要有锆英粉、铝矾土、棕刚玉粉、石英粉、滑石粉、莫来石粉、云母粉等。其粒径级配应兼顾防止粘砂和高温透气性，粒形有利于提高透气性，通常选择一定数量的球状颗粒，有利于模型气化后气体的逸出或模型不完全分解的液化产物的排除。2）涂料制配的控制消失模铸造涂料的载体多采用水基，以利于环境保护。其粘接剂主要包括粘土、水玻璃、糖浆、纸浆废液、白乳胶、硅溶胶等。在选择粘接剂考虑以下几个方面因素：高温发气性；涂挂性；涂层强度和刚度；浸蚀模型性等。悬浮剂用于防止涂料发生沉积、分层、结块，使涂料具有触变性。一般可采用膨润土、凹凸棒石粘土、有机高分子化合物及其复合体等。另外消失模涂料中还需添加表面活性剂，以增加涂料的涂挂性，提高涂料与模型表面的亲和性和结合强度。此外还常常加入其他添加剂，如消泡剂、减水剂、防腐剂、颜料等。为此，要求涂层具有良好的强度、透气性、耐火度、绝热性、耐急冷急热性、吸湿性、清理性、涂挂性、悬浮性等。综合起来主要包括工作性能和工艺性能。 涂料的工作性能包括强度、透气性、耐火度、绝热性、耐急冷急热性等，主要是在浇注和冷却过程中应具有的性能，其中最重要的是强度和透气性。而涂料的工艺性能包括涂挂性、悬浮性等，主要是在涂挂操作中所要求的性能。一般消失模铸造多采用水基涂料，涂料与模型一般不润湿，从而要求改进水基涂料的涂挂性。涂挂性是指模型涂挂涂料后一般需要悬挂干燥，希望涂料在涂挂后尽快不滴不淌，确保涂料层的均匀性，减少环境污染。悬浮性是指涂料在使用过程中，涂料保持密度的均匀性，不发生沉积现象。涂料的制配工艺控制是涂料技术的关键环节。国产涂料多采用碾混、辊混或搅拌工艺。根据生产实践，碾混和辊混其质量优于搅拌。建议有条件的企业可采用碾混或辊混方法制配涂料。 由于不同的合金对涂料的作用情况不同，建议根据合金种类的不同研制相应的涂料，如铸铁涂料、铸钢涂料、有色合金涂料等。在涂料配置和混制过程中，应尽量使用合理的骨料级配，使骨料和粘接剂及其它添加剂混合均匀。除了涂料性能达到要求外，涂敷和烘干工艺对生产也具有一定影响。生产上多采用浸涂，最好是一次完成。也可以分两次涂敷，但应每次涂敷后要进行烘干，烘干时注意烘干温度的均匀性和烘干时间，保证涂层干燥彻底并不开裂。3）干砂造型工艺的控制干砂造型是将模型埋入到砂箱中，在振动台上进行振动紧实，保证模型周围干砂充填到位并获得一定的紧实度，使型砂具有足够的强度抵抗金属液的冲击和压力。干砂造型第一步是向砂箱中加入干砂，加砂时为保证干砂的充填到位，首先在砂箱中加入一定厚度的底砂并振动紧实，然后放入模型簇，再加入一定厚度的干砂，将模型簇埋入到三分之一到二分之一，再进行适当振动，以促使干砂向模型内腔充填。最后填满砂箱进行振动，振动时间不宜过长，以保证模型不出现损坏和变形，同时保证涂料层不发生脱落和裂纹。振动参数应根据铸件结构和模型簇形式进行选择，对于多数铸件，一般应采用垂直单向振动，对于结构比较复杂的铸件，可考虑采用单向水平振动或二维和三维振动。振动强度的大小对干砂造型影响很大，用振动加速度表示振动强度。对于一般复杂程度的铸件和模型簇，振动加速度在1020m/s2之间。而振幅是影响模型保持一定刚度的重要振动参数，消失模铸造振幅一般在0.51mm4。振动时间的选择比较微妙，应结合铸件和模型簇结构进行选择。但总体上振动时间约控制在15min为宜。同时底砂、模型簇埋入一半时的振动时间尽量要短，可选择12min，模型簇全部埋入后的振动时间一般控制在23min即可。 4）铸造工艺的控制消失模铸造工艺包括浇冒口系统设计、浇注温度控制、浇注操作控制、负压控制等。浇注系统在消失模铸造工艺中具有十分重要的地位，是铸件生产成败的一个关键。在浇注系统设计时，应考虑到这种工艺的特殊性，由于模型簇的存在，使得金属液浇入后的行为与砂型铸造有很大的不同。因此浇注系统设计必定与砂型铸造有一定的区别。在设计浇注系统各部分截面尺寸时，应考虑到消失模铸造金属液浇注时由于模型存在而产生的阻力，最小阻流面积应略大于砂型铸造。由于铸件品种繁多、形状各异，每个铸件的具体生产工艺都有各自的特点，并且千差万别。这些因素都直接影响到浇注系统设计结果的准确性。为此，可将铸件以某种方式进行分类。针对中小铸件，可按铸件生产工艺特点进行分类，如表1所示2。模型簇组合方式可基本反映铸件的特点，以及铸件的补缩形式。浇注系统各部分截面尺寸与铸件大小、模型簇组合方式以及每箱件数都有关系。为此，在设计新铸件的工艺时，应根据铸件特征，参照同类铸件浇注系统特点有针对性地进行计算。 表1 铸件分类 模型模型簇组合方式应用范围补缩方式一箱一件较大的铸件冒口补缩组合在直浇道上（无横浇道）小型铸件直浇道（或冒口）补缩组合在横浇道上小型铸件横浇道（或冒口）补缩组合在冒口上小型铸件冒口补缩因为模型的存在，在浇注过程中模型气化需要吸收热量，所以消失模铸造的浇注温度应略高于砂型铸造。对于不同的合金材料，与砂型铸造相比，消失模铸造浇注温度一般控制在高于砂型铸造3050。这高出3050的金属液的热量可满足模型气化需要的热量。浇注温度过低铸件容易产生浇不足、冷隔、皱皮等缺陷。浇注温度过高铸件容易产生粘砂等缺陷。 消失模铸造浇注操作最忌讳的是断续浇注，这样容易造成铸件产生冷隔缺陷，即先浇入的金属液温度降低，导致与后浇注的金属液之间产生冷隔。另外，消失模铸造浇注系统多采用封闭式浇注系统，以保持浇注的平稳性。对此，浇口杯的形式与浇注操作是否平稳关系密切。浇注时应保持浇口杯内液面保持稳定，使浇注动压头平稳。负压是黑色合金消失模铸造的必要措施。负压的作用是增加砂型强度和刚度的重要保证措施，同时也是将模型气化产物排除的主要措施。负压的大小及保持时间与铸件材质和模型簇结构以及涂料有关。对于透气性较好、涂层厚度小于1mm的涂料，对铸铁件负压大小一般在0.040.06MPa，对于铸钢件取其上限。对于铸铝件负压大小一般控制在0.020.03MPa。负压保持时间依模型簇结构而定，每箱中模型簇数量较大的情况，可适当延长负压保持时间。一般是在铸件表层凝固结壳达到一定厚度即可却去负压。对于涂层较厚及涂料透气性较差的情况，可适当增大负压及保持时间。（6）影响消失模铸造缺陷的因素1）模型制造在消失模生产工艺中,模型制造是一个重要环节, EPS原料选择、模型加工精度、模型密度、浇注时热分解产物等因素都对获得优质铸件有重要影响。目前常用模具制作方式有以下几种: 用EPS板材切割粘连而成;自己设计图纸,外委加工;自制简易的预制设备。采用上述方法制作模型普遍存在不重视模样密度变化的现象,特别是委托外厂加工时水分不易控制,经常出现浇注时铁水反喷或铸件出现冷隔,浇不足的现象。因此在生产过程中通过加强对模型密度的检验,增加模型的烘干时间等措施加以解决,如果条件允许,最好用电窑缓慢烘干,以保证烘干的缓慢彻底,且模样不变形。EPS颗粒经实验选定后,不能随意更改,并严格检验。2）振动存在的问题振动紧实是消失模四大关键技术之一。振动作用使干砂在砂箱中产生动态流动,提高干砂充实性及密度,防止出现铸造缺陷。在干砂振动充填时,比较理想的状态是:干砂在振动过程中进行有序流动,在保证模型不变形的情况下,均匀地填充到模型的各个部位,使模型获得较高和较均匀的充型密度。但在振动过程中,常出现模样变形、涂料层开裂等现象,经分析主要是激振力过大,同一组电机的偏振块不平衡等现象,为此主要调整振力、振幅和振动时间,对尺寸较大而简单的铸件,可以用垂直振动或水平振动并把振幅减小等方法加以解决。另外,型砂粒度搭配合理,既能保证紧实度又能保证透气性。3）涂料使用的问题在消失模铸造中,涂料的使用可以提高模样的强度和刚度,使EPS模样与砂型隔离,防止出现粘砂和铸型塌陷,在浇注过程中,模样高温分解产物顺利的通过涂层排出,涂层一般由耐火材料、粘结剂和悬浮剂组成。各组成物要有合适的配比,才能取得良好的效果。如果随意改变配比和配制工艺,会使涂料性能大大下降。如减少骨料,减少悬浮剂,混制时间短等。在模样烘干过程中,第一次烘干彻底才能进行下一次喷涂,不能使模样存有水分。有时夏季只采用晒干方法,由于干燥时间缓慢,涂料均匀性降低,干燥不彻底,导致铸件局部有粘砂现象,并且造成浇注时反喷或产生气孔。另外涂层厚度应随铸件壁厚有所变化,厚壁铸件涂层应厚些,相反要薄些。涂料最好采用喷涂的方法,以保证涂层均匀。4）浇注过程中存在的问题消失模铸造在浇注时为了排除气体和汽化残渣,直浇道要有足够的高度,保证金属液有足够的压头。浇口杯要足够大,使金属液快速充型,确保铸件轮廓清晰,由于消失模铸造采用的是负压干砂真空振动造型,采用此方法铸型强度远大于湿型强度,采用抽负压方法可提高铸型稳定性。要及时抽走模样气化时产生的热解氧化产物。如果操作不当,将会造成铸造缺陷。因此在生产中根据实际情况调整负压。浇注时,开始应慢浇,然后快浇,以保证气体顺利排出铸型。（二）设备方案本项目设备方案选择，主要是购置国产设备222台（套）以及配套管网和供水、供电设备设施等。表5-1 项目国产设备清单 序号设备名称数量单位1中频电炉2台2抛丸机1台3反射炉煤气发生炉1台4退火炉1台5沙处理系统1套6精炼炉变压器1台7喂丝机2台8动力变压器1台9初炼炉用全封闭袋式除尘器2套10主跨行车2台11主跨行车1台12机动叉车2台13副跨行车2台14副跨行车1台15电磁吸盘2台16电动平板车2台17地磅1台18退火炉1座19储气罐2座20水泵1台21全自动快速锻压机1台22锻造操作机1台（三）工程方案1、建设标准与设计原则（1）工程设计原则坚持科学性、超前性与实用性相结合的原则，合理选择生产车间建设标准和配套设备，实现低投入、高产出的经济效益。坚持从实际出发、合理确定设计标准，对生产工艺、主要设备和主体工程做到先进、适用、可靠并坚持提高土地资源利用率和节能、高效的原则。（2）主要建、构筑物的建筑特征及结构方案主生产车间钢筋砼框架结构，主跨距21米，付跨18米，偏跨9米。柱间距6米，26柱25间，总长度70米，三跨同长。钢门穿，砼地面，建筑面积3240平方米。（四）公用辅助工程1、供电工程：项目区全部建成了10KV高压输电线路；在厂区临厂外道路侧建变电所1座，布设完善的低压输配电线网和配电设施至各用电器。本项目装机总容量500KVA，年耗电量约76万kwh。2、供水工程（1）给水：本项目投产后用水包括生产用水、生活用水，用水量共47m3/d。用水均由厂区内深水井和自备水塔供给。（2）排水项目排水采用雨污分流。工程废水排放量为80m3/d，主要为生活污水和冷却排污水，生活污水为90 m3/d，冷却循环排污水为2m3/d。污水经过处理达标后由排污管网排入园区污水管网，进入溪河。表8-3项目公用辅助工程一览表序号工程类别工程名称工程规模1公用工程（1）循环冷却水系统20 m3/d（2）给、排水管网雨、污分流（3）供电系统总容量1103kwa2环保设施废水处理设施生产处理能力25 m3/d生活处理能力25m3/d废气治理装置铅尘袋式除尘器六、主要原材料、燃料动力供应（一）主要原材料供应1、主要原材料品种与年需求量本项目主要原材料为矿山设备边角废钢铁料。根据产品品种及产品结构，主要原材料废钢铁消耗定额：吨钢产品消耗量为1150kg。按年产成品800吨计，废钢铁年需求量为1.15吨/吨800吨=920吨。2、主要辅助材料品种与年需求量（1）氧气：按吨钢耗氧65m3估算，年需求量800吨65m3=52000m3（2）电极：按初炼炉（EBT）+精炼炉（LF）吨钢消耗电极10.5kg，年需求电极量为800吨10.5kg/吨=8.4吨。3、原材料、辅助材料来源与运输方式（1）主要原材料废钢铁，通过与*市及周边地区废品回收公司签计长期购销合同解决，由供货方直接送货到厂。（2）氧气由*市氧气站签订合同保证供应（3）电极可直接从电极厂合同购进，汽车运输。（二）燃料动力供应1、燃料：主要为煤气发生炉消耗烟煤，年需求量约120吨2、动力：包括冶炼电耗、动力电耗和生活电耗，估算吨钢电耗950kwh，年需求量为950kwh/吨800吨=76万kwh。3、供应来源与运输方式*市是全国十大煤电能源基地之一，年产原煤达3600多万吨，本项目可直接与附近煤矿签订购销合同，利用社会车辆直接运至厂内。*现有发电能力225万kw，年发电量达107亿kwh，完全可满足项目所需。七、环境保护、安全消防与节能（一）环境保护1、环境保护1、环境保护依据的法规（1）中华人民共和国环境保护法；（2）中华人民共和国环境影响评价法；（3）中华人民共和国大气污染防治法；（4）中华人民共和国水污染防治法；（5）中华人民共和国固体废