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2013年探討胎圈鋼絲如何實現綠色制造分析

2013-11-11 11:22:18報告大廳(big5.chinabgao.com) 字號:T|T
主題詞:鋼絲
  報告大廳摘要:胎圈鋼絲是高碳鋼制成的表面鍍有紫銅或青銅的鋼絲,具有強度高、韌性好、疲勞性能優和良好的直線性,其與橡膠有較強的黏合力,主要用于輪胎邊緣作為增強用骨架材料,廣泛應用于輪胎生産中。

  胎圈鋼絲是高碳鋼制成的表面鍍有紫銅或青銅的鋼絲,具有強度高、韌性好、疲勞性能優和良好的直線性,其與橡膠有較強的黏合力,主要用于輪胎邊緣作為增強用骨架材料,廣泛應用于輪胎生産中。但是,在胎圈鋼絲的生産中,由于生産工藝等的因素,産生廢水、廢氣等對環境造成汙染,同時企業能耗也較大。在環保標准日益嚴格的今天,如何在提高産品質量的同時,也讓生産過程更加節能環保,成為胎圈鋼絲生産企業必須關注的問題。

  我國胎圈鋼絲業發展進步明顯

  我國胎圈鋼絲生産經曆了3個階段,每一個階段的産品生産都取得頗豐的進步。第一階段生産冷拉胎圈鋼絲。1990年之前,我國胎圈鋼絲生産廠家不到20 家,産品主要為ф1mm的冷拉胎圈鋼絲。第二階段生産回火胎圈鋼絲。“八五”末和“九五”期間,隨著大盤重連續化生産工藝的推廣應用,回火胎圈鋼絲生産廠家新增約20家,産品規格也由單一的ф1mm增加為ф0.96mm、ф1.2mm和ф1.42mm等多種規格。第三階段生産鍍錫青銅回火胎圈鋼絲。“九五”末,國際標准化組織ISO/TC17/SC17新工作項目開始啓動,要求胎圈鋼絲的表面鍍層以錫青銅為主,錫青銅鍍層具有良好的耐腐蝕性能和耐熱老化性能,能更好地滿足高性能子午線輪胎的要求。近年來,胎圈鋼絲生産企業規模逐漸擴大,産品以鍍錫青銅回火胎圈鋼絲為主,企業規模超過3萬噸以上的有6家。

  目前,我國胎圈鋼絲生産企業主要有山東大業金屬制品股份有限公司、江蘇興達鋼簾線股份有限公司、貴州鋼繩股份有限公司等。近年,我國胎圈鋼絲生産企業産量國內市場前5名生産企業所占市場份額為55.1%;從企業數量和規模分布上看,形成了相對壟斷和分散競爭的市場格局。由于個別企業的快速擴産,預計2015年這種格局將發生改變,行業將由分散競爭向相對壟斷發展。

  實施節能環保應關注三個環節

  近幾年,國家明顯加大了節能、環保等方面的控制力度,一系列政策和法規的制訂,使得以盤條為原料的胎圈鋼絲在節能、環保生産等方面,必須通過改進生産設備和調整生産工藝滿足標准要求。

  ●盤條表面處理

  在胎圈鋼絲的生産過程中,盤條表面處理常用的方法有兩類。

  一類是大池子集中化學酸洗法,在獨立的酸洗車間裏,整捆盤條集中在2m×2m的酸洗池內浸泡一段時間,使盤條表面與熱硫酸或鹽酸進行化學反應,除掉盤條表面的氧化鐵皮,再進行磷化、烘幹後拉拔,通常為敞開式,熱量散失大,産生酸霧的同時,也産生大量的酸洗泥。這一方法導致酸洗效果差,産品質量受人為因素影響大,能耗高,熱效率低,並産生大量廢水,汙染環境。

  另一類是大盤重機械剝殼+在線表面處理+在線拉拔生産工藝,工序周轉少。通過機械彎曲,操作人員將盤條表面氧化皮剝離80%左右,然後通過高效酸洗技術(高效熱鹽酸在線連續酸洗或在線電解酸洗)、高效氣吹、逆流漂洗及在線硼化和熱風烘幹後,直接進行拉拔。由于采用酸霧“密封”技術,酸霧溢出很少,直接剝離的氧化皮可以收集後出售,減少對環境的二次汙染。由于單絲運行,因此速度快,效率高,在提高生産效率的同時,節能降耗,使得環境大幅改善,産品質量得以穩定。該工藝在胎圈鋼絲産品中應用率約為80%,是盤條表面處理的發展方向。

  ●拉絲

  胎圈鋼絲的拉絲工序包括粗拉和成品絲拉拔。

  按照粗拉采用7/600拉絲機,成品絲拉拔采用6/500+4/450方式計算,拉絲工序能耗占總能耗的40%左右;采用直進式拉絲機,按每噸胎圈鋼絲電力能耗600kWh計算,每年節約用電量約4600萬kWh,但仍有10%的機台為滑輪式拉絲機,若對這部分拉絲機進行改造,將有約460萬kWh的電力節約空間。

  ●熱處理

  胎圈鋼絲的熱處理包括中絲熱處理和成品鋼絲的回火熱處理及其表面處理,約占工序總能耗的50%,主要會造成鉛塵汙染、酸洗酸霧和酸洗廢水汙染,是胎圈鋼絲生産中節能和環保的主要環節。

  水浴熱處理技術將有效節能降耗。目前,某胎圈鋼絲生産企業在科研單位的技術支持下,進行水浴熱處理生産性試驗。産品檢驗結果表明,該工藝成熟穩定,胎圈鋼絲半成品鋼絲水浴後的抗拉強度與鉛浴熱處理法鋼絲相同,在1110MPa~1190MPa之間,延伸率為8.5%~11.5%,面縮率約為52%,金相組織均為“索氏體+片狀珠光體+半網狀、條狀鐵素體”組織;索氏體化率約為90%;産品質量(強度、延伸率、扭轉、平直度等指標)與鉛浴熱處理鋼絲相當,成品性能穩定。通過對比分析,該企業發現水浴熱處理的成本明顯降低。該生産線年鉛耗由改造前的49.4噸變為改造後的“零汙染”,單條生産線年節電量約為 42萬kWh;水浴法每噸生産成本降低68元。因此,水浴熱處理應在胎圈鋼絲生産中推廣應用,可節能降耗,減少環境汙染。

  熱鹽酸酸洗技術可有效提高酸洗效率和産品質量。在胎圈鋼絲生産企業中,熱處理生産線的酸洗多使用常溫敞口式鹽酸酸洗。該方法生産效率低,生産線長,為了能夠快速酸洗,操作人員將有一定溫度的鋼絲放入酸槽,導致鹽酸酸霧的溢出,既汙染環境,又增加生産成本,而且對生産車間和設備造成腐蝕。熱鹽酸酸洗技術和硫酸電解酸洗技術生産工藝可提高酸洗效率和質量,減少環境汙染和清洗水用量。熱鹽酸酸洗技術主要通過“水簾”裝置抑制酸霧,在提高酸洗效果的同時,改善車間生産環境;電解酸洗技術成熟穩定,可提高生産效率,但需要抽風系統和整流電源,産生較多的熱量和酸洗泥。據對某企業跟蹤調查,熱鹽酸酸洗技術改造每年可為企業減少鹽酸消耗120噸。

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