以科技创新铸造一流材料——记辽宁省科协创新标兵、彰武联信金莹铸造材料有限公司钟飞升

  钟飞升,男,出生于1988年4月,广西来宾人。武汉理工大学,复合材料科学与工程专业,专业方向树脂基复合材料,研究方向:铸造用硅砂表面改性处理。辽宁省科协创新标兵,阜新市优秀科技工作者,彰武县科协第六届常委。

  2014年受聘于彰武联信铸造硅砂有限公司,担任产品研发工程师,同年申请国家发明专利“一种硅砂湿法表面改性处理”,荣获“彰武县最美域外科技工作者”称号。期间参与公司多项新产品开发,为公司开发出高强度易溃散覆膜砂、快聚速覆膜砂、耐高温覆膜砂等新产品,客户使用满意,提高了公司产品质量。并参加过多个硅砂技术研究项目,多次担任负责人,并取得了科研成果和发明专利,是公司材料专业有突出贡献的专业人才。   

  毕业后就职于彰武联信金莹铸造硅砂有限公司,担任公司研发工程师,负责公司新产品的开发和生产现场工艺控制。在此期间参加公司多项特种覆膜砂的开发,先后参与公司“东安发动机易溃散覆膜砂项目”,易溃散覆膜砂主要用于铸铝和复杂的铸件砂芯,如发动机的水道、油道、由于铸铝件浇铸温度低,浇筑后砂芯的残余强度高,无法溃散调出,同时由于复杂件砂芯小,强度低,很容易在浇铸时折断。传统的做法是降低树脂量,使用高强度树脂,但树脂量少时,砂芯强度低,断裂严重。通过借鉴国内易溃散覆膜砂的经验,为公司开发出易溃散覆膜砂添加剂,添加强氧化性材料,使覆膜砂在高温下能快速燃烧分解,满足客户溃散需求,为高强度易溃散覆膜砂提供新的思路。开发的产品强度高,溃散性能好,客户使用效果良好,获得了客户的认可。开始研究快速固化特种覆膜砂,铸造中对覆膜砂的固化厚度有一定的要求,以保证铁水浇铸时砂芯不断裂,铁水不钻到砂芯内部。传统的做法是铸造厂提高模具的加热温度,以更多的热量提供给砂芯,使其固化厚度增加或者延长砂芯固化的时间,使其固化厚度增加。这种做法一方面需要消耗更多的能量,另一方面降低了生产效率。通过研究酚醛树脂固化机理,在覆膜砂生产中加入一种乌洛托品促进剂,加快乌洛托品的分解速度。显著提高的覆膜砂的固化速度。在公司的客户中进行试验,反馈效果很好,提高了公司产品的质量。参与联信金莹公司“耐热覆膜砂”项目研究,在铸钢领域,由于浇铸温度较高,需要基材有较高的耐火度。传统的做法是使用福建地区的二氧化硅含量达97%的海砂,以提高覆膜砂的耐火度。而彰武通辽沿线的风积沙,二氧化硅含量只有90%,不能满足铸钢件的要求。东北地区铸钢件产量大,而从福建地区购买海砂则大大增加生产成本。公司研究在北方砂的基础上,提高覆膜砂的耐热时间,以弥补北方砂的不足。通过实验,添加耐高温碳基材料作为高温阻隔剂,使硅砂与钢水之间形成高温阻隔层,避免了硅砂由于长时间接触高温导致融化粘砂。目前产品已初步形成,在辽阳腾龙、北方铸业等铸钢件客户中使用效果良好,获得了客户的一致好评。

  为解决我国铸造中造型材料附加值低,回收困难,造型材料质量不能满足高端铸造要求的缺陷,推动铸造业,乃至汽车工业、装备制造业的发展,需开发特种复合硅砂,铸造用人造砂,及旧砂再生循环技术。他积极组织研究铸造用特种人造砂制造技术、铸造旧砂再生循环技术、铸造成型、铸造缺陷分析及应对技术。该技术的研究包括铸造用硅砂表面改性,铸造用人造砂的生产、制备、铸造用砂的回收再生利用技术。并将这三项技术集成起来,实现铸造用砂性能的提高、和铸造的绿色循环再生,减少工业固体污染物排放,实现绿色铸造,循环经济。特种复合硅砂相比硅砂强度提高20-30% 人造砂要求粒型完整、表面质量好,砂芯强度比硅砂高20%以上,发气量低15%以上、铸造旧砂再生技术要求再生砂性能达到使用前质量水平,且能耗比现有方法低10-20%。    他对聚乙烯醇对硅砂表面处理也有独到的研究,他认为目前硅砂的表面处理方法主要包括物理-机械法、化学法、微生物处理法。物理-机械法包括水洗、擦洗、磁选、浮选、高温焙烧、超声波法、微波法等。Fear等成功将干式振动磁过滤器应用于硅砂的提纯。Hacifazlioglu等通过喷射浮选机对硅砂进行浮选,可将铁氧化物降至0.08%。Ibrahim等通过重力分级进一步将铁和铝杂质降低至0.025%和0.0164%。以上物理法存在耗能大、处理效率低等缺点。化学法主要是通过酸浸法或在此基础上辅以物理法来对硅砂表面进行预处理。M. Khalifa等将HF/HCl/H2O以1:7:24的比例配成溶液对硅砂表面处理可得到较好的纯化效果。Feihu Du等研究了通过超声波辅助草酸对硅砂进行表面处理,可加快杂质的脱除。张雪梅等通过草酸络合来研究草酸对硅砂进行酸浸时的影响。上述的化学法酸消耗量大,易造成环境污染且对处理设备要求高。至于微生物处理法,暂时还只处在研究阶段,无法大范围推广。

  他立足岗位,拼搏进取,开拓创新,无私奉献,用自己的实际行动诠释了社会主义核心价值观的丰富内涵,为企业发展付出心血,为加快彰武经济社会的发展作出了突出的贡献。


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