我公司铸造部门主要生产发动机缸体、曲轴、飞轮，材质为HT250、QT-700。产品种类包括3GA，28K，53K,后期新增11L、10L产品，属于典型的多品种混线生产。
　　2015年以来，我公司面临着严峻的形势：产量减少，双班制改为单班制；生产品种需求不固定，各种产品生产数量比例变化大，型砂控制难度加大；人员流动大，熟练工减少；切入新产品、新工艺，设备模具改动大，产品质量难把控。在此情况下，要保证质量，减少成本，必须进一步对砂处理、系统、造型线等进行精细化管理。下文主要阐述砂处理系统针对更高质量要求做出的改进。
　　1.目前面临的新问题
　　我厂采用80t砂处理线，砂处理设备工艺流程如图1所示，型砂性能检测要求见表1。

　　2015年至今，砂处理面临的质量相关新问题：
　　（1）双班制改单班制，夜班不生产，白班生产初期型砂干燥，温度低；双盘不加水，造成型砂水分低，粉尘损失比正常状态大。
　　（2）新产品的切入，引入快浇理念，对型砂强度、含水量稳定性、辅料均匀性等要求提高。
　　2.砂处理新增质量控制点
　　（1）增加1号皮带加水  旧工艺中，仅2号皮带加水。当夏季高温时，皮带降温不足，导致双盘冷却器自动补水超量，型砂偏湿，预混机相应不加水，则辅料混制效果不好，型砂质量差。增加2级皮带加水则有效控制进入双盘冷却器砂温，减少双盘降温压力,从而间接使进入预混机的型砂水分≤1.9%。
　　（2）改善低温下双盘不加水问题  取双盘入口温度传感器信号，串入声光报警装置，当温度低于双盘加水最小温度值时报警。操作者手动开启野风阀，从而减少粉尘损失量。
　　（3）改善预混机加水问题  原有设计中，预混机适合大量加水，据统计，改造双盘冷却器之后，预混机加水需求量最小3L,最大不超过10L。浇水量＜5L时，误差较大（见图2）。超差1.9L时，对系统水分的影响为：1.9Lх1kg/L÷2200kgх100%=0.8%。工艺理想状态是将水分偏差控制在0.5%。

　　图2 混砂机实际加水偏差
　　因此对加水系统进行改造，增加减压稳压阀，定期进行水量检测并校正。
　　（4）混砂机辅料系统改善  表2为辅料加入要求，新建厂时使用的辅料螺旋给料机（见图3），参数见表3。

　　图3 螺旋给料机结构
　　经过仿真并计算, 每一节距内最大辅料体积为4.02L。考虑填料系数0.8，每圈给料量：4.02L/r*0.8=3.22L/r,以煤粉为例(煤粉密度0.63kg/L),此螺旋给料机在间断的情况下,最大控制精度为3.22L/r×0.63kg/L=2.03kg/r,不能满足工艺对煤粉加入量的要求。
　　为此，我们决定对螺旋给料机（见表4）进行更换，选择精度更高的螺旋给料机，并增加变频器对加料速度进行控制。

　　（５）稳定型砂参数措施  由于我厂采用一条生产线生产多种铸件，浇注不同产品，型砂参数也有变化，造型完毕后回用砂有如下几种：①灰铸铁用砂。②球墨铸铁用砂。③未浇注型砂，各自有不同特点：如浇注球墨铸铁用砂煤粉含量大于浇注灰铸铁用砂，未浇注型砂辅料未烧损，重复加入辅料则型砂参数超标。
　　措施一：掌握浇注后旧砂参数规律。经过长期追踪分析，同类铁液不同产品之间旧砂参数基本相同，球墨铸铁旧砂相对于灰铸铁旧砂煤粉含量高0.1%。
　　措施二：新增型砂种类反馈系统，与造型主机信息挂钩，同步显示在砂处理操作室内：①便于砂处理针对不同品种的型砂调整各种辅料的加入值。②便于提醒未浇注的型砂回到砂处理，砂处理及时应对，减少对应辅料加入量。
　　措施三：加入型砂的系统粉尘由大小除尘器分别收集，除尘点不同，两台除尘器收集的粉尘内膨润土、煤粉的含量不同，加入系统中效果不同。对大小除尘器中粉尘参数进行测定：得出如下结论：大小除尘器粉尘中有效膨润土含量不同，不应同时应用。单独使用小除尘器中粉尘时根据参数相应补入膨润土。同时，粉尘中失效部分不宜过多，当失效部分＞50%时，旧砂进行排废处理。
　　（６）提高检测频率  原工艺中型砂质量控制点少,频率也不足。结合实际要求，增加质量控制点（见图4），并提高原有控制点的检测频率。

　　图4 改进后的砂处理工艺流程
　　3.下一步计划
　　铸造设备是工艺保证的基础，没有优秀的设备，以及良好的设备管理、保养，很难保证铸件质量，更难谈得上铸造水平的提高。想铸造更高质量的产品，就必须依赖更高质量、更高精度的设备。下一步我厂打算采用高质量混砂机及在线检测系统，来进一步提高型砂质量稳定性。
　　4.其他问题
　　铸造行业高污染、高噪声、粗放型生产的状态亟待改善。随着铸造企业招工难，环保要求的更加严格，以及劳动者职业保障要求的不断提高，企业必须减少排污，降低噪声，减少粉尘，否则将面临国家环保政策的制约，甚至关停。
　　在这方面，我公司已进行了噪声治理改造项目，进行了大量的投入，改造效果很好。之后在粉尘的治理上也将加大投入，这里不进行详细阐述。
　　5.结语
　　铸造产品质量的提升是企业利润的保证，铸造缺陷的产生关系到设备、工艺、操作等各个方面，既综合又复杂。我厂推进铸造的精细化管理，目的就是稳定铸造产品质量，从而提高铸造水平。本文仅对砂处理系统阐述了管理的重点和改造的方向，作为抛砖引玉，旨在为铸造业同行提供一些启发。