工業(yè)領(lǐng)域綠色低碳技術(shù)應(yīng)用案例5 新型Ｖ法技術(shù)在電熔耐火材料行業(yè)中的應(yīng)用項(xiàng)目

案例5新型Ｖ法技術(shù)在電熔耐火材料行業(yè)中的應(yīng)用項(xiàng)目主要完成單位：鄭州方信新材料有限公司主要完成人員：張國(guó)芳、李建衛(wèi)、董運(yùn)昆、王遂池、范銀鋒、黃權(quán)威、王宏霞電熔耐材行業(yè)面臨著“三難兩大”的共性問(wèn)題，即電熔耐材行業(yè)要清潔難、產(chǎn)品內(nèi)外質(zhì)量穩(wěn)定難、重體力招工難、砂型工勞動(dòng)強(qiáng)度大、造型用砂量大，嚴(yán)重制約了行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。一、項(xiàng)目背景以水玻璃砂型、改性水玻璃砂型和樹(shù)脂砂型為代表的傳統(tǒng)工藝無(wú)法保證產(chǎn)品質(zhì)量，裂紋缺陷無(wú)法避免，無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，且洚鑄后產(chǎn)生大量堿性固態(tài)垃圾，處置困難，無(wú)法有效的二次利用，并且對(duì)人的健康和生態(tài)環(huán)境都是存在不利的，落后的生產(chǎn)工藝必然會(huì)被淘汰。新型V法技術(shù)與傳統(tǒng)樹(shù)脂砂型、水玻璃砂型工藝不同，不使用粘合劑，利用特殊介質(zhì)密封砂箱，依靠真空抽氣系統(tǒng)抽出型內(nèi)空氣，形成模具內(nèi)外壓力差，使干砂密實(shí)直接形成澆鑄型腔，且在澆鑄冷卻成型后，砂隨之潰散而獲得熔鑄制品，使得模具和砂均可重復(fù)使用。中國(guó)有電熔耐火材料生產(chǎn)企業(yè)約50多家，每年廢棄砂型排放量上億噸，V法造型這種節(jié)能降耗工藝技術(shù)若完全取締傳統(tǒng)工藝，對(duì)環(huán)境保護(hù)的貢獻(xiàn)是不可言喻的。鄭州方信新材料有限公司開(kāi)展的新型Ｖ法技術(shù)在電熔耐火材料行業(yè)中的應(yīng)用項(xiàng)目，使用車(chē)間廠(chǎng)房面積30000平方米，改造一條年產(chǎn)10000噸電熔剛玉磚智能生產(chǎn)線(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降碳改造。項(xiàng)目通過(guò)應(yīng)用智能化裝備，以及運(yùn)用全自動(dòng)數(shù)控技術(shù)自動(dòng)生成生產(chǎn)訂單、精準(zhǔn)控制，實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)、循環(huán)化生產(chǎn)，在提升生產(chǎn)效率、產(chǎn)出質(zhì)量的同時(shí)，大大降低了能源消耗，達(dá)到綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展的目的。二、創(chuàng)新點(diǎn)及相關(guān)技術(shù)內(nèi)容創(chuàng)新點(diǎn)1：簡(jiǎn)化生產(chǎn)工序以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化與機(jī)械化傳統(tǒng)鑄型過(guò)程中存在分散的打型、烘烤、噴涂、放置晾干、粘結(jié)、放置待澆鑄、入箱、保溫等工序，冗雜且繁多。為優(yōu)化上述問(wèn)題，Ｖ法造型通過(guò)取消不必要的工序后通過(guò)一條生產(chǎn)線(xiàn)分布各個(gè)工位，從而簡(jiǎn)化了工序，減少了車(chē)間占用面積，縮短了生產(chǎn)流程時(shí)間。同時(shí)，由于省略了傳統(tǒng)鑄型生產(chǎn)中動(dòng)作復(fù)雜的生產(chǎn)工序，有利于實(shí)現(xiàn)作業(yè)過(guò)程的機(jī)械化、自動(dòng)化，整個(gè)流程僅為簡(jiǎn)單的、勞動(dòng)強(qiáng)度很低的展膜、噴涂、覆背膜，連接真空管路幾項(xiàng)作業(yè)需人工操作，其余均由機(jī)械設(shè)備完成，這一方面降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高單位生產(chǎn)效率。另一方面，減少了人為因素對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響，有利于穩(wěn)定和提高產(chǎn)品質(zhì)量。圖SEQ圖\*ARABIC108自主研發(fā)的自動(dòng)化V法造型線(xiàn)創(chuàng)新點(diǎn)2：改善作業(yè)環(huán)境由于新型Ｖ法成型工藝將傳統(tǒng)的鑄型過(guò)程生產(chǎn)工序予以簡(jiǎn)化，使得項(xiàng)目能夠?qū)鹘y(tǒng)鑄型工藝分散的鑄型生產(chǎn)、運(yùn)送、入箱、保溫工序集中在一條生產(chǎn)線(xiàn)上，有利于集中除塵，因而大大改善了作業(yè)環(huán)境。創(chuàng)新點(diǎn)3：提升產(chǎn)品質(zhì)量新型Ｖ法工藝顯著提高了產(chǎn)品的外觀(guān)質(zhì)量，優(yōu)化了產(chǎn)品的晶相結(jié)構(gòu)具體講就是形成了更多的斜鋯石和剛玉的共晶體，因此明顯提高了產(chǎn)品的抗侵蝕能力。同時(shí)，作為造型材料的石英砂（又能夠兼保溫材料）未添加任何結(jié)合劑，可再生利用，減少了固體廢棄物的排放。圖SEQ圖\*ARABIC109新型V法“空型”工藝結(jié)構(gòu)圖表SEQ表\*ARABIC24新型V法工藝與其它砂型工藝和產(chǎn)品指標(biāo)與節(jié)能參數(shù)對(duì)比項(xiàng)目水玻璃砂型樹(shù)脂砂型負(fù)壓成型砂型硬化方式化學(xué)+加熱化學(xué)+常溫負(fù)壓硬化粘結(jié)劑使用水玻璃樹(shù)脂+固化劑無(wú)砂型尺寸偏差mm3～61.5～30.5～1澆鑄工藝重力澆鑄重力澆鑄真空澆鑄鑄件尺寸偏差mm3～82.5～40.5～2鑄件平整度mm3～82.5～40.5～2鑄件表面光潔度表面粗糙整體平整但表面有瘤疤表面平整光滑鑄件外觀(guān)和形狀外觀(guān)顏色均勻但形狀差毛坯和制品顏色一致性差毛坯顏色均勻、輪廓清晰、加工后顏色一致跨棱裂紋較寬、長(zhǎng)寬、較短無(wú)或很短容重指標(biāo)較好較好優(yōu)良抗侵蝕指標(biāo)較好好優(yōu)良年澆鑄量15000T企業(yè)固廢排放量10000T8750T50T鑄件加工量大較少無(wú)或很少機(jī)械化自動(dòng)化水平低中較高三、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)與推廣價(jià)值新型Ｖ法技術(shù)在電熔耐火材料行業(yè)中的應(yīng)用項(xiàng)目持續(xù)深耕國(guó)際領(lǐng)先的V法成型澆鑄工藝，將傳統(tǒng)的化學(xué)物質(zhì)粘合劑變?yōu)椴捎秘?fù)壓成型專(zhuān)利技術(shù)制作的砂型，實(shí)現(xiàn)型砂重復(fù)利用，工業(yè)廢渣、廢氣零排放。根據(jù)鄭州方信新材料有限公司測(cè)算結(jié)果，項(xiàng)目實(shí)施后，生產(chǎn)效率提升顯著，通過(guò)智能化裝備的廣泛應(yīng)用，員工勞動(dòng)強(qiáng)度降低60%，人均產(chǎn)能提升28%，車(chē)間生產(chǎn)效率提升30%，產(chǎn)品交付率提升20%，客戶(hù)滿(mǎn)意度提升15%。此外，項(xiàng)目運(yùn)用脫硫脫硝設(shè)備進(jìn)行濕法改造，該項(xiàng)工藝具有脫硫率高、脫硫劑（石灰石）便宜等優(yōu)點(diǎn)，比之傳統(tǒng)設(shè)備二氧化硫下降28%，氮氧化物下降33%，顆粒物下降99%。2018年以后受鋼鐵等下游