中国蠕墨铸铁项目产业发展分析

发布时间：2019-11-27 10:22:02

第一节蠕墨铸铁项目技术发展现状

一、技术发展分析

近几年，蠕墨铸铁的应用，特别是在欧洲，得到了长足的进展。这是人们在发现蠕墨铸铁后，首次作为一种材质在国外发动机缸体等重要铸件上得到广泛使用。应用的同时又掀起了相应的进一步深入研究的高潮。欧盟也已制订出蠕墨铸铁标准草案，发给各企业，正在征求意见，并预定在一年内正式公布。美国在前年就把蠕墨铸铁的产量从球墨铸铁中分离出来统计，表明了他们对蠕墨铸铁的重视程度。

目前，许多铸造企业都把蠕墨铸铁作为供货范围，并举出了相应的生产实例。

蠕墨铸铁的蠕化处理范围本身就很窄，国外又要求更高的蠕化率，所以必须要采用合适的生产技术与相应的蠕化剂。

国外铸造厂广泛采用冲天炉、电炉或电炉双联工艺，处理前后又有热分析仪与真空直读光谱仪进行检测，加之炉料秤量准确，炉况稳定，工艺人员对每种铸件都有详细的工艺规定，所以很容易达到对每个铸件的特殊要求（例如，铁液的碳当量波动都能小于±0.05%），为获得高蠕化率的铸件打下了基础。

原铁液中硫的含量对蠕化处理，即蠕化剂的消耗与最终蠕化率的大小有决定性的影响，为此几家工厂都采用炉外脱硫，使蠕化处理前铁液的含硫量稳定在0.01～0.03%之间，并认为最佳的原铁液残硫量应在0.01～0.02%。除了已熟悉的吹气、摇包脱硫外，有一工厂使用4个感应器产生磁场搅拌的装备，可使硫量脱至0.01～0.02%。它使用碳化钙和石灰脱硫，每次处理的量最大可至20t，处理时间为9～15min，修理间隔为3～4个月，已可靠地使用两年。

铁液在蠕化处理后的镁稀土量决定了石墨的形状与各类石墨的数量。图8为一个研究所得结果，即凝固后铸件中石墨球比例与镁含量的关系。较为一致的看法是Mg≤0.01%为片状石墨，Mg在0.01～0.018%可获得蠕墨铸铁，Mg在0.025～0.04为球墨铸铁。故获得蠕墨铸铁的镁范围为±0.004%。实际生产中，因每五分钟又要损失镁0.001%，故增加了控制的难度。

各研究结果基本趋于一致，为防止钛对炉料的污染，蠕化剂多为FeSiMgRe。其中Mg量为4～5%，Re主要是铈，量在0.5%到6.0%不同，但倾向于在1.0～1.5%。有的企业在蠕化剂中还使用钙。

二、工艺流程或特点

1、电炉熔炼

在对比7种蠕化剂的基础上，由东风汽车公司等单位研制一种钛量较低、稀土量较高的镁钛合金，具有较Foote合金反应平缓、抗衰退性及抗热疲劳性好等优点，且适应我国含钛量较高的生铁。经长期统计分析表明，铸件含钛量为0．08％～0．12，未造成不良影响。该厂采用l0t无芯工频感应炉熔炼，用多触头高压造型线以30s／箱的节拍生产，用音频检测仪检验铸件。蠕化率大于50%的处理成功率达99％以上，其中大部分不低于70％。铸件综合废品率低于5%。

2、冲天炉熔炼

我国的铸造厂普遍以冲天炉熔炼为主，但其生产蠕铁的难度较电炉熔炼大得多。然而，经长期的研究和实践，已总结出一系列综合工艺措施即在适当控制原铁水硫量、铁水量和处理温度的基础上，根据不同的生产条件和铸件特点选用相应的蠕化剂及其处理工艺，并辅以炉前控制和调整方法。

我国在蠕墨铸铁的形成机制的研究方面处于领先地位。另外在蠕墨铸铁的处理工艺、铁液熔炼及炉前质量控制、蠕墨铸铁常温和高温性能方面均进行了广泛、深入的研究。特别要指出的是，在我国冲天炉条件下，不少工厂能稳定地生产蠕墨铸铁，取得了显著的经济效益。可以预期，利用蠕墨铸铁具有的良好的综合性能、力学性能较高，在高温下有较高的强度，氧化生长较小、组织致密、热导率高以及断面敏感性小等特点，取代一部分高牌号灰铸铁、球墨铸铁和可锻铸铁，由此，将取得良好的技术经济效果。

第二节蠕墨铸铁项目产业发展特点

一、周期性阶段

我国蠕化工艺和蠕化剂的研究方面都达到了很高的水平，所研制的蠕化剂种类繁多，已达近百种，该行业处于成熟发展阶段。目前，在生产中应用的蠕化剂主要是稀土用铁镁合金、稀土硅钙合金和稀土镁钛合金。蠕墨铸铁已用于大量生产，建有生产线（用感应电炉熔化），质量基本稳定。

二、区域性分布

我国铸造业的区域特色也十分鲜明，已形成了"长三角"地区、山东、山西、辽宁、广东等地的铸造产业集群。"长三角"铸造产业集群是我国目前最大的铸造产业集群，它包括上海市、江苏省及浙江省，几乎占全国的三分之一。这一地区是我国的经济发达地区，其机械工业、家电行业、冶金行业也在全国名列前茅，根植于这些产业的铸造业必然成为了全国的领头羊。

三、产业链发展

1、上游行业 -稀土

我国的稀土资源占全球稀土资源的80%左右，具有绝对的资源优势。2005年美国矿务部统计，全球已勘察可供开采稀土矿藏储量1.54亿吨（REO），其中8900万吨（REO）在中国，占全球储量的近58%。

我国稀土资源分南北两大块。

北方：轻稀土资源，集中在包头白云鄂博特等地，以后在四川冕宁又有发现。主要含镧、铈、镨、钕和少量钐、铕、钆等元素；

南方：中重稀土资源，分布在江西、广东、广西、福建、湖南等省，以罕见的离子态赋存与花岗岩风化壳层中，主要含钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇和镧、钕等元素。

在2007、2008连续两年减产后,我国2009年全国稀土指令性生产计划延续下行,在上一年基础上继续削减全国稀土矿产品和冶炼分离产品的计划产量。

据了解,为遏制稀土企业盲目生产,保护稀土资源,我国稀土行业主管部门每年都要制定指令性生产计划,对稀土矿产品和稀土冶炼分离产品进行总量控制。2008年,全国稀土指令性生产计划为矿产品13万吨、冶炼分离产品11.89万吨(均为折合氧化物)。受国际金融危机冲击,当年我国稀土生产下滑,但是由于冶炼分离能力过剩,冶炼分离产品产量突破指令性计划,达到了14.4万吨。

根据2008年全国稀土企业生产情况,工业和信息化部初步拟定2009年全国稀土生产的“盘子”。据工业和信息化部原材料工业司金属材料二处处长王彩凤介绍,目前,2009年全国稀土矿产品和冶炼分离产品指令性生产不会突破2008年的水平,计划产量还会略有缩减。

2、下游行业 -汽车制造业

2009年，我国汽车累计产销突破1300万辆，同比增长创历年最高，其中，乘用车产销首次超过1000万辆，我国已成为世界第一汽车生产和消费国。据预测，2010年我国汽车工业仍将呈现较好发展态势，预计全年汽车产量增速在10%左右，有望达到1500万辆。2009年1-11月，全国汽车行业规模以上企业累计实现利润总额1988.27亿元，同比增长52%。

统计显示，2009年12月，我国汽车产销分别完成152.47万辆和141.36万辆，环比分别增长10%和6%，同比分别增长145%和92%，月产销量达到全年最高值，再创历史新高。2009年我国汽车产销分别完成1379.10万辆和1364.48万辆，同比分别增长48%和46%。其中，乘用车产销分别完成1038.38万辆和1033.13万辆，同比分别增长54%和53%。

经济稳定发展和政策因素是汽车产销快速增长的主要动力。在所有政策中，1.6升及以下乘用车购置税减半政策对汽车产销增长影响的力度最大，2009年该类车型销售为719.55万辆，同比增长71%，销售增长贡献度达到70%。

同时，在产业调整与振兴规划指引下，2009年我国汽车产业结构调整成效显著。乘用车销售比重达到76%，比2008年提高4个百分点，在乘用车中，低排量的汽车品种市场份额提升很快。自主品牌占有率有了较大提高。2009年我国自主品牌乘用车共销售457.70万辆，占乘用车销售总量的44%，同比提高4个百分点；自主品牌轿车共销售221.73万辆，占轿车销售总量的30%，同比提高4个百分点。

此外，受国家有关政策的影响，2009年我国的二、三线城市成为汽车增长的主要市场。2009年1-9月，二、三线城市销售分别增长41%和51%，贡献度分别为40%和34%；一线城市销售增长了34%，贡献度为26%。

统计还显示，我国汽车产业集中度进一步提高。2009年我国年销售量超过百万辆的五家企业集团（上汽、一汽、东风、长安和北汽）共销售汽车966.05万辆，占汽车销售总量的71%，同比提高9个百分点。2009年销售量前十名的企业集团共销售汽车达到1189.33万辆，占汽车销售总量的87%，同比提高4个百分点。

2003-2009年我国汽车产量统计表

单位：万辆