提高鑄件成品率途徑初探

侯鳳國

（遼寧工程職業學院，遼寧 鐵嶺112000）

1.鑄件成品率概念

按鑄造管理慣例統計概念，成品率的計算式K=∑合格鑄件定額重量/投爐金屬材料重量×100%公式①。式中分子是合格鑄件的定額重量，而非鑄件實際重量（或隨機重量），否則公式①沒有意義。因為在買賣雙方交易前，在鑄件合格的前提下，要確定一個雙方認可的重量，對于賣方而言即為定額重量，按國際慣例稱之為"認可件"，其后無論交易多少件，只要鑄件合格，均以"認可件"重量為交易價格。式中分母為實際稱量的投爐金屬材料重量。

鑄件重量、生產數量、種類不同，K值通常為60-70%不等，一般情況下，鑄件越小，K值越小；鑄件越大，K值越大。無論何種情況，K值大小是決定鑄件成本最敏感指標。就是通常所說一噸爐料能生產出多少公斤合格鑄件。

2 損失率構成

2.1 鐵水收得率及熔損率

任何熔爐熔煉任何金屬材料均不可避免地產生熔煉損失，其熔煉效率計算式：鐵水收得率K1=∑熔煉所得鐵水重量/投爐金屬材料重量×100%.公式②。從理論上而言，有學者經研究得出結論：沖天爐熔煉鑄鐵的絕對燒損率為1.0%，實際上由于原材料質量狀況、焦炭用量等不同，沖天爐的運行狀態不同，熔損率遠高于1.0%，通常均為5.0%或更高，有業內人士說，可高達10%。熔損率若能控制在5.0%已是不錯的指標。即使是5.0%，絕對值也很大，每年熔煉1.000噸金屬材料，變成煙氣及造渣損失的絕對值即為50噸。

2.2 鐵水利用率及鐵水損失率

熔煉鐵水全部注入型腔是最理想，實際上卻難以實現，鐵水利用率計算式：K2=∑注入型腔的鐵水重量/∑熔煉所得鐵水重量×100%公式③以下各種情況須將鐵水倒入錠模或落地待重熔：

a、包內剩余鐵水的溫度已不能滿足繼續澆鑄要求或接入鐵水也不能滿足澆注下一個鑄件要求。

b、包內有剩余鐵水、按著需用同一澆包處理球墨鑄鐵或其他特種鑄鐵；

c、卸爐后剩余鐵水等。

所以，每爐次均有一部分鐵水不能注入型腔，落地鐵水越多，重熔量越多，損失越大。

2.3 工藝出品率及工藝損失率

每種鑄件均須有特定要求的澆鑄系統、工藝補正量等，還有的要求設置一個或幾個冒口，有時產生飛刺等，這些無疑增加了鐵水用量，這是稱為工藝損失。工藝出品率計算式：K3=∑鑄件定額重量/∑注入型腔鐵水重量×100%公式④。如果去除符號∑即為單一鑄件的工藝出品率。一般情況，鑄件越小K3越低，鑄件越大，K3越高。

須明確公式④中鑄件定額重量，某些專業課本或某些專業手冊列有如下公式：鑄件工藝出品率=鑄件毛坯重量/鑄件毛坯重量+澆、冒口重量×100%。此公式值得商榷，首先，鑄件毛坯重量是一個變數。無論模樣或造型方法多么精確，所生產同一種鑄件的重量互不相同，即使尺寸完全相符，每次熔煉鐵水密度也各不相同。其次，從商業角度而言，前文已提到，不會因為鑄件重量的變化而改變交易額。由此。也為生產方提供了降低金屬材料消耗空間，如果企業按鑄件尺寸負差制做，且達到合格要求，可從中獲得一定收益，用鑄件毛坯重量來計算工藝出品率既沒有工程意義也沒有管理意義

2.4 鑄件合格率及廢品率

無論企業裝備多么精良，管理、工藝多么嚴謹，鑄件也會產生缺陷以至廢品，因為鑄造生產常有不可預見因素，以及人為隨意性所致。鑄件合格率計算式為：K4=∑合格鑄件定額重量/∑鑄出鑄件定額重量×100%.公式⑤。合格品與廢品是相對而言的，各企業有自己的鑄件標準，貫徹中又可能有"靈活性"，在一定條件下，廢多了，除了經濟損失外，時間又不允許，不可避免標準要"打折"。所以，同一個有某種缺陷的鑄件在不同企業，會有不同的判定結果。各企業質量指標會有差別，總之，廢品率不是質量指標，而廢品率多少與合格品無關，與質量也無關。

在極端情況下，如果廢品產生已使企業經濟能力難以承受，而且不得不推遲交貨期時，企業高層領導應給予足夠重視并及時采取措施遏止。在市場日趨激烈競爭下，鑄造企業的領導者應掌握經營企業最根本原則依次是：交貨期-質量-價格，即：按時交貨，產品質量精良，價格適中。由此，樹立起企業良好信譽形象以至創造企業品牌。

3 、成品率工藝表達式

前述公式①為成品率的統計表達式，實際上公式①要按表1所列各工藝過程相互銜接化簡后最終表達式?，F將表1中各工序完整表達出來為：K=K1K2K3K4×100%公式⑥。將各項代入則K=∑熔煉所得鐵水重量/∑投爐金屬材料重量×∑注入型腔鐵水重量/∑熔煉所得鐵水重量×∑鑄出鑄件定額重量/∑注入型腔鐵水重量×∑合格鑄件定額重量/∑鑄出鑄件定額重量×100%=∑合格鑄件定額重量/∑投爐金屬材料重量×100%，化簡后即為公式①。

用文字來表達公式⑥的數字意義既：投爐100%金屬材料，獲得不足100%的鐵水；這不足100%的鐵水不可能全部注入型腔；注入型腔的鐵水又不能全部形成鑄件；生產鑄件很難是全部合格的。

4 、提高成品率K及提高鑄件質量途徑。

成品率及鑄件質量由企業管理水平、工藝水平、裝備水平、原材料質量、作業條件及操作者"技術水平"等條件決定的，通常所說人、機、料、法、環五個因素。

隨著裝備制造業的進步，對鑄件質量要求愈來愈高，數量、品種需求越來越多，鑄造工作者任務就是如何以更少消耗生產出用戶所要求高質量的鑄件。古語說："工欲善其事，必先利其器"，因此，應以"逆向思維"從最后一道工序依次往前確定各工序質量要求，并滿足工序質量要求所需要裝備、工藝條件、人員配備等細節，及出現差異如何采取補救措施。

鑄件質量指標為：材質機械性能、表面粗糙度、尺寸精度、壁厚偏差、重量偏差等。達到一定質量指標要具備相應條件。

5 、成品率K的管理意義

成品率是最基本經營指標，產量較高時，若提高1.0%，經濟效益將十分顯著。

鑄造企業以生產一噸合格鑄件為基本單元核算所消耗的金屬材料，耐火材料、焦炭、水、電，勞務費等，進而核算出噸鑄件成本。當K值提高時，各項投入將減少，生產負荷也相應降低，并有一定的經濟效益。同樣生產一噸鑄件，當K值由65%提高到68%時，減少熔煉數量68kg；減少熔損數量7kg；減少重熔數量61kg。焦炭、造型材料等其他材料用量減少不再贅述。

7 、結論

綜上所述，K值是鑄造管理核心指標，公式 K=K1·K2·K3·K4×100%，制約著鑄造生產材料消耗、成本、質量等各個方面，主要取決于技術支撐。其任務就是如何減少熔煉損失、重熔損失、工藝損失、廢品損失，全面提高鑄件內外在的質量。鑄造行業既是高能耗，又是"苦、累、險、臟、亂、差"，卻是裝備制造業最主要的，有時甚至是唯一的成型方法。如何降低材料、能源的消耗，減少污染又面臨一項任務。提高K值不僅能獲得經濟效益，又能降低消耗、節約能源、減少污染，也降低工人的作業強度，是一項一舉多得的工作。

由于鑄造生產可變因素，不可知因素較多，質量控制難度大，很多數據是事后檢驗確定優劣。是制約質量因素，很多情況下須事先推理判斷有害程度然后采取可行對策。如果將理想鑄件質量定為y，各工序質量定為變量x，則y=f(x),x有x1.x2……xn。較為普遍的情況是：鑄件某種缺陷由一個或多個工序缺陷促成；反之，某一個工序缺陷可能促成不同的鑄件缺陷，鑄造管理復雜性即在于此。如何將各變量x控制在允許范圍內，保證達到預期的質量指標。

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