钢带热处理综合节能技术及设备的研发与应用项目可行性报告.docVIP

《钢带热处理综合节能技术及设备的研发与应用》项目可行性报告 一、项目立项的背景和意义 1、项目基本情况简介 钢带，是指宽度在150-260mm、厚度0.08-2.5mm的长钢板，成卷供应。与钢板相比，具有尺寸精度高、表面质量好和便于使用等优点。本项目涉及的钢带主要是经淬火、中温回火热处理的各种钢带，如50#、70#、T8等中高碳钢，65Mn、60Si2Mn等中碳合金钢。钢带市场容量巨大，广泛应用于汽车、五金、劳保、标准件、装饰品等行业，是汽车离合器、木工锯片、卷帘门、鞋底、医疗器械等的关键材料；以汽车行业为例，据中国汽车工业协会发布的汽车产销数据：2011年全国汽车产销1841.89万辆和1850.51万辆，刷新全球历史纪录；其中单汽车离合器用特种钢带需求就达30万吨以上；鞋材用带钢，国内市场年需求达120万吨以上。据不完全统计，国内各种钢带用量达3000万吨以上，市场前景广阔。 2、项目立项必要性——钢带热处理中节能的必要性 钢带在制造过程中，需要经过以下工序：厚钢带→酸洗→冷轧→退火→冷轧至一定厚度→退火→淬火→回火→着色→包装。本项目所涉及的是 “淬火+回火”热处理，这是钢带生产中必须的，也是最重要的工序。热处理质量的好坏决定了钢带性能的优劣，也是钢带企业最核心的技术所在。 钢带淬火是将钢带加热到860℃~930℃高温保温，使钢带的组织由珠光体转变为奥氏体，然后通过快速冷却形成高硬度的马氏体。之后，钢带再通过450℃~480℃的中温保温进行回火，从而得到弹性优异的索氏体组织。 正因如此，热处理是钢带最关键，同时又是高能耗的加工过程。以项目申请单位为例，公司年产5万多吨钢带，仅热处理年用电量就达3800万kW?h，占企业用电总量的60%左右，占生产成本近40%。因此，热处理节能是一项急需解决的重要课题。国内热处理吨钢平均耗电在800 kW?h左右，而工业发达国家在450kW?h以下。可见，热处理行业的节能潜力是极其巨大的，开展本项目是必要的，也是非常迫切的。 3、项目立项根据与意义 国家特别重视热处理行业的节能问题，国家发改委曾于2007年5月特别发布了《关于做好热处理行业节能环保情况调研工作的函》，指出“热处理是机械产品制造过程中十分关键的工序，是充分发挥材料潜力，保证机械零件内在质量和寿命、提高产品档次的重要因素。同时，热处理在机械制造业中又是耗能大户。在热处理行业开展节能环保情况调研活动，对提高机械行业经济运行质量，促进可持续发展具有重要的现实意义，是落实国务院关于节能减排工作战略部署的具体体现”。 浙江省既是钢带的生产大省，也是各种钢带的使用大省，杭州、台州的离合器、永康五金、诸暨、宁波的弹簧、义乌的饰品等等，都广泛使用各种钢带。因此，开展钢带热处理综合节能技术及产业化研究，对我省制造业的发展和节能技术进步与推广应用有重要的意义。同时，本项目符合浙江省十二五重大科技专项实施方案（省科技厅）中的目录第六项——节能环保技术专项实施方案——高能耗行业节能技术（金属热处理综合节能技术及装备）。 二、国内外研究现状和发展趋势 1、国内外钢带的热处理技术现状 （1）钢带的热处理设备及要求 钢带的热处理工艺是非常成熟的，为实现钢带的热处理工艺要求，需要相应的热处理设备。常见的钢带热处理设备如图1所示，分放卷、加热、冷却、回火、收卷五个单元。钢带的热处理属于连续式生产方式，其主要的技术难点在于冷却单元。它必须同时满足以下要求： 1）保证钢带能快速冷却； 2）防止钢带因组织应力和热应力产生的变形； 3）防止钢带表面产生擦伤等缺陷； 4）必须保证钢带的连续运动。 图1 钢带热处理设备示意图 （2）国内钢带的热处理设备 国内钢带的热处理技术最初从原苏联引进。其冷却单元采用淬火喷油压板技术，如图2所示。是采用有沟槽的上、下两块铜板，沟槽内有大量小孔。加热后的高温钢带穿过两铜板，一定压力的冷却介质（淬火油）从小孔中喷射到炽热的钢带上，使钢带快速冷却。铜板上施加一定的作用力，让钢带可连续运动，又避免钢带的变形。铜板质软，可避免钢带表面擦伤。 图2 喷油淬火压板示意图 该设备存在以下问题： 1）机油喷到炽热的钢带上时，会产生大量的油烟雾。同时钢带表面的机油会带入后面的回火炉中也会形成烟雾，污染生产环境。且这些油烟污极易附着在其他设备表面，生产车间存有易燃等安全隐患。为排出油烟，虽在每条热处理线上都安装排烟设备与排风管，但效果并不明显。 2）回火炉中生成大量烟尘，它附着在钢带表面，使得钢带不能直接发蓝，影响钢带的热处理质量。 3）生产成本高。以申请单位为例，按每吨钢带需淬火油费100元成本计算，按年产4万吨计，每年需付出400多万元油费。 4）铜板价格贵，易磨损。铸铁等材质价格便宜，但钢带表面易擦伤，影响外观质量。 （3）国外钢带的热处理设备 世