世界镁工业技术研究及开发
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- 发布时间：2010-12-23
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近年来镁工业迅速发展,世界原镁产量达到60万吨/年,预计2007年将达100万吨。同时,镁在工业上的应用快速扩展,从汽车工业、电子工业、高科技产品到铝工业和钢铁工业,仅镁合金铸造件和压铸件的镁消费量就达到21万吨/年~22万吨/年。市场需求驱动世界镁消费量急速上涨,镁的冶炼、加工技术的研究开发就成了世界镁工业可持续发展的动力。
1镁冶炼新技术
(1)朱里阿尼镁金属生产新技术
该技术由加拿大多伦多大学冶金工程博士道格拉斯.朱里阿尼研究和开发,用白云石生产镁。新技术采用法国普基公司和铝原来的镁生产工艺,这两种工艺都采用硅热真空还原含有镁砂的液态来生产镁金属。
新技术通过对传统硅热技术强化,改进镁回收率和硅还原率,降低能耗和原材料的用量,保证液态镁高效冷凝,最终降低投资风险。
新技术投入工业化生产之前还需评估∶
第一阶段要避免熔化固态镁,可以把新技术用于产能1万吨/年的工业生产规模,采用热动态模型来校验新技术的基本功能;
第二阶段为最终指标和效率试验;
第三阶段是中间试验厂和新工艺技术的服务年限。
(2)南非热法炼镁新技术
该工艺简称MTMP工艺,其中间试验厂和研究开发获得成功,准备兴建示范厂并进一步扩大到工业生产中去。
这种热法炼镁工艺技术由MINTEK公司和英美Eskom公司共同开发,该技术可在常温下连续生产。MINTEK公司充分利用自身直流电弧炉熔炼技术的优势,煅烧白云石产生镁蒸汽,在冷凝器中形成镁水,常压下放镁水并从炉中除渣,劳动生产率高,生产成本较低。
2镁板双辊连续铸轧工艺
(1)澳大利亚CSIRO组织研究开发低成本镁板,双辊连续铸轧工艺开发获得成功,准备投入工业化生产。
该工艺采用组织的双辊连续铸轧机生产镁板,并采用已获得专利的镁水运输系统,可以连续或分批铸轧生产镁合金板,生产新型镁合金或传统镁合金。
(2)德国蒂森.克虏伯公司成功开发出镁板带铸轧新技术。
该技术是一种快速凝固、减少偏析,在线板带处理和短生产线,具有接近净成形的生产方法,产品质量有很大提高,加工成本降低。
3半固态铸造成形技术
半固态铸造成形技术就是触变成形技术。所用原料为镁粒,经过熔化和模压,镁合金部件可以在20秒内铸造成形。该技术具有环境友好、安全、劳动条件好,不需要采用SF6C(一种使全球变暖的气体),不产生有害气体和渣,生产部件接近实际形状,加工部件具有低孔隙性的特点。这一技术允许把许多部件合为一体来设计,具有极严密公差,最小公差可达+-0.0005厘米,镁合金半铸造成形部件具有优异的机械性能和物理性能。
半固态铸造成形采用了低频感应加热技术,利用现有的陶瓷加热器频带、先进的给料布料器,把镁粒加热到摄氏280度,这一技术可缩短生产周期10%,还可以用于模加热。热铸口/热滤道技术使金属桨液不仅留在料筒里,而且直接变成部件,从而使半固态铸造成形的产量明显增加,和传统的冷铸口相比,生产周期缩短42%,废料数量在工业生产中下降58%。
日本制钢株式会社和Husky公司已经开发出第二代半固态铸造成形机,Husky公司的1000吨触变成形机已用于生产较大的汽车部件。
4镁合金铸造新技术
新技术的优势随时面向欧洲和北美的汽车制造业。新铸造技术采用镁永久模铸造工艺技术,可以有效地加工各种高性能的复杂部件。其产品面向出口市场,具有环保优势,可以改善燃料效率,减少CO2的排放量。
T--Mag公司和许多供应商澳大利亚CSIRO公司已经开发出镁合金铸造摩托车和汽车新技术,一旦这一新技术实现商业性生产,镁将比钢和铝更具竞争力。
新成立的T--Mag公司包括CSIRO公司、Flotek公司(一家铝、镁铸造设备和特种设备制造公司)以及SAGE自动化公司。新公司将从澳大利亚联邦政府19亿美元的工商现行规划中获得资金支持,并利用其保持着良好的关系,并可为通用汽车生产更廉价的镁合金铸造部件。公司的铸造新技术加工的部件已经在全球知名的GIFA展览会上展出,并获得了特定应用的100多个询价。新技术不仅可以用于汽车工业,还可以用于航天工业和国防工业的加工制造。
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