1 項(xiàng)目概況

1.1 項(xiàng)目名稱(chēng)

項(xiàng)目名稱(chēng)：刮板機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)中部槽耐磨強(qiáng)化與再制造

1.2 項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模

本項(xiàng)目總投資500萬(wàn)元，其中，建設(shè)廠房投資200萬(wàn)元，設(shè)備投資100萬(wàn)元，鋪底流動(dòng)資金200萬(wàn)元。項(xiàng)目建成投產(chǎn)后，將實(shí)現(xiàn)年均強(qiáng)化與再制造刮板機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)中部槽7800節(jié)，實(shí)現(xiàn)年銷(xiāo)售收入3900萬(wàn)元。

1.3 項(xiàng)目背景

中國(guó)已探明的煤炭?jī)?chǔ)量達(dá)7241.16億噸，2013年采煤量超過(guò)35億噸，綜合機(jī)械化采煤技術(shù)（簡(jiǎn)稱(chēng)綜采技術(shù)）是目前各大煤業(yè)集團(tuán)普遍采用的開(kāi)采技術(shù)。刮板輸送機(jī)是煤炭裝運(yùn)的第一個(gè)環(huán)節(jié)，是采煤工作面最主要的運(yùn)輸裝置，其能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)在很大程度上決定了采煤工作面的生產(chǎn)能力和效率，常見(jiàn)刮板輸送機(jī)如圖1.1（a）所示。中部槽位于刮板輸送機(jī)的中部，是刮板輸送機(jī)的關(guān)鍵部件之一，如圖1.1（b）所示。在一定程度上，中部槽的耐磨性能決定整套采煤系統(tǒng)的工作效率和使用壽命。

圖1.1 常見(jiàn)刮板輸送機(jī)和中部槽外形圖

據(jù)《2010-2015年中國(guó)刮板輸送機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報(bào)告》統(tǒng)計(jì)，2013年我國(guó)刮板輸送機(jī)產(chǎn)量達(dá)28007部，并以每年4.6%的速度增長(zhǎng)。以每年再制造總數(shù)量的五分之一計(jì)：總數(shù)量為5600部，每部平均按120節(jié)計(jì)，共計(jì)672000節(jié)。所以，本項(xiàng)目在刮板機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)中部槽強(qiáng)化與再制造方面的應(yīng)用前景十分可觀。

1.4 實(shí)施的意義和必要性

本項(xiàng)目屬于再制造領(lǐng)域，所謂再制造是指：將已報(bào)廢或即將報(bào)廢的機(jī)械裝備回收，利用表面工程新技術(shù)、新材料、新工藝對(duì)其進(jìn)行專(zhuān)業(yè)化、批量化修復(fù)的生產(chǎn)過(guò)程。經(jīng)再制造后的產(chǎn)品達(dá)到甚至超過(guò)原有新品的質(zhì)量和性能，它是循環(huán)經(jīng)濟(jì)“再利用”的高級(jí)形式。

國(guó)外產(chǎn)業(yè)實(shí)踐表明，再制造不僅是大量報(bào)廢的機(jī)電產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)資源化利用的最佳途徑，而且由于其節(jié)能減排成效顯著，對(duì)我國(guó)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)意義重大。大力發(fā)展再制造產(chǎn)業(yè)，是我國(guó)節(jié)能減排的一項(xiàng)重要措施，是加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的重要舉措。

再制造已被列為國(guó)家“十二五”戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。2010年10月，國(guó)務(wù)院32號(hào)文件《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》指出：要加快資源循環(huán)利用關(guān)鍵共性技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化示范，提高資源綜合利用水平和再制造產(chǎn)業(yè)化水平。以山西某煤炭集團(tuán)為例，該集團(tuán)每年煤礦機(jī)械的設(shè)備維修費(fèi)用高達(dá)1.5億元，而僅因磨損維修用來(lái)更換新配件的費(fèi)用就達(dá)數(shù)千萬(wàn)元。實(shí)施本項(xiàng)目，可以將磨損的零件修復(fù)再制造，節(jié)約大量維修費(fèi)用；同時(shí)也可以將新零件（易磨損的）熔覆強(qiáng)化，延長(zhǎng)其使用壽命，節(jié)約維修費(fèi)用和減少停產(chǎn)時(shí)間，進(jìn)而節(jié)約大量的自然資源和社會(huì)資源。

本項(xiàng)目既符合國(guó)家的產(chǎn)業(yè)政策，又具有技術(shù)成熟、市場(chǎng)容量大、競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手少、經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)點(diǎn)。因此，項(xiàng)目的實(shí)施是必要的。

2 項(xiàng)目實(shí)施的必要條件

2.1 先進(jìn)的熔覆工藝

本項(xiàng)目采用先進(jìn)的等離子表面熔覆技術(shù)，該技術(shù)是一種類(lèi)似于“原位合成技術(shù)”的新工藝、新技術(shù)。其工作原理是：通過(guò)PLC控制模塊及伺服驅(qū)動(dòng)器來(lái)控制伺服電機(jī)，實(shí)現(xiàn)兩軸或三軸運(yùn)動(dòng)，操作控制面板實(shí)現(xiàn)熔覆參數(shù)的設(shè)定和熔覆圖形的選擇，等離子炬按照既定程序在基材表面完成軌跡，高能量的等離子束作為熱源，在基材表面形成熔池，合金粉末通過(guò)送粉器傳輸至熔池中，在高溫作用下，合金粉末完全熔化同時(shí)基材表面微熔，熔池中合金粉末吸收熱量發(fā)生強(qiáng)烈的物理化學(xué)反應(yīng)，形成一系列的強(qiáng)化相。工作原理示意圖如圖1.2所示。

圖1.2 等離子表面熔覆工作原理圖

等離子表面熔覆技術(shù)是具有成本低、效率高、熔覆層質(zhì)量?jī)?yōu)等特點(diǎn)的表面強(qiáng)化技術(shù)，該技術(shù)采用聯(lián)合型等離子弧作為熱源，即分別在鎢極和噴嘴之間、鎢極和工件之間形成非轉(zhuǎn)移弧和轉(zhuǎn)移弧。隨等離子炬的移動(dòng)，合金粉末進(jìn)入弧柱內(nèi)，瞬間被加熱至熔化狀或半熔化狀態(tài)，到達(dá)基材表面熔池后充分熔化，凝固后形成高密度、高性能的熔覆層，如圖1.3所示。

圖1.3 熔覆過(guò)程示意圖

2.2 設(shè)備及人員配置

刮板機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)中部槽耐磨強(qiáng)化與再制造項(xiàng)目，所需的設(shè)備及人員情況如表2.1所示。

表2.1刮板機(jī)及轉(zhuǎn)載機(jī)耐磨熔覆處理所需設(shè)備及配置人員

據(jù)以上設(shè)備規(guī)劃，熔覆設(shè)備投入5臺(tái)，其他設(shè)備6臺(tái)；施工人員投入共計(jì)10人。

2.3 車(chē)間配置

（1）車(chē)間場(chǎng)地的配置

根據(jù)所有設(shè)備合理布局后的占地面積及工作時(shí)留有足夠的工作空間以便叉車(chē)來(lái)回的搬運(yùn)中部槽，以及包括中部槽的清洗位置、中部槽的存放位置，因此，車(chē)間配置的場(chǎng)地約1000m²。

（2）起重設(shè)備

刮板機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)部分機(jī)型機(jī)頭、機(jī)尾重量約15t左右，因此車(chē)間需配置20t行車(chē)以便搬運(yùn)特殊中部槽。

（3）車(chē)間電源配置

所有設(shè)備總功率為150KW左右，為保證安全生產(chǎn)，車(chē)間配置電源的功率應(yīng)大于200KW。

2.4 中部槽再制造實(shí)施方案

2.4.1 舊中部槽耐磨再制造生產(chǎn)過(guò)程

（1） 清洗

舊刮板機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)升井后，上面有很多煤及雜質(zhì)，必須將這些煤及雜質(zhì)清理干凈。首先用叉車(chē)將中部槽上的浮煤倒出，然后用高壓清洗泵將附著在中部槽上的煤及雜質(zhì)重新干凈，一定要將中板及底板上的煤及雜質(zhì)清洗干凈，否則會(huì)影響耐磨層的成形及性能。本過(guò)程需要配置清洗工一人，叉車(chē)一臺(tái)，司機(jī)一人。

（2）中部槽中底板的耐磨處理

將中板耐磨處理過(guò)的中部槽搬運(yùn)至洛陽(yáng)驕一自主研發(fā)的JY-MLRF3多功能數(shù)控等離子堆焊機(jī)工作臺(tái)上，入圖2.2所示。按照要求設(shè)定數(shù)控等離子堆焊機(jī)的參數(shù)，然后開(kāi)始工作，對(duì)中部槽的底板進(jìn)行耐磨熔覆處理。本數(shù)控設(shè)備的特點(diǎn)是：設(shè)備操作簡(jiǎn)單，工作效率高，本設(shè)備能在狹小的空間內(nèi)工作，完成一些高難度的工作；耐磨層表面光滑，摩擦系數(shù)低，耐磨層與底板的結(jié)合強(qiáng)度高，抗沖擊性好。本設(shè)備操作簡(jiǎn)單，只需配置一名操作工即可。

圖2.2  JY-MLRF3多功能數(shù)控等離子堆焊機(jī)

（3）中部槽槽幫鋼的耐磨處理

將中板、底板全部熔覆過(guò)耐磨層的中部槽用叉車(chē)搬運(yùn)至手持式等耐磨熔覆設(shè)備旁，用本設(shè)備對(duì)中部槽的槽幫鋼易磨損部位按要求進(jìn)行耐磨熔覆處理，為保證跟上以上三步的工作進(jìn)度，本過(guò)程至少需配置兩臺(tái)手持式耐磨熔覆設(shè)備及兩名操作工人。本設(shè)備的特點(diǎn)是：手持式操作，操作簡(jiǎn)單，能完成復(fù)雜曲面表面的耐磨處理；耐磨層熔深較大，結(jié)合強(qiáng)度高。

圖2.3 耐磨熔覆后的中部槽形貌

2.4.2 機(jī)頭、機(jī)尾、過(guò)渡槽及凸凹槽的耐磨處理

機(jī)頭、機(jī)尾、過(guò)渡槽及凸凹槽的耐磨處理的工藝過(guò)程與中部槽的耐磨處理的工藝過(guò)程幾乎相同，所不同的是機(jī)頭、機(jī)尾、過(guò)渡槽及凸凹槽在工作過(guò)程中磨損是最為嚴(yán)重的，所以它們?cè)谀湍ヌ幚頃r(shí)，耐磨層的密度要比普通中部槽的耐磨層密度要大，工作工程中，使整條刮板機(jī)或轉(zhuǎn)載機(jī)的磨損情況相當(dāng)。

以上生產(chǎn)工藝過(guò)程的順序并不是固定不變的，實(shí)際工作過(guò)程中，根據(jù)合理安排，可以相應(yīng)的調(diào)整生產(chǎn)工藝過(guò)程，以提高工作效率。

圖2.4 耐磨再制造后的機(jī)頭形貌

3 項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)化分析

3.1 市場(chǎng)分析及預(yù)測(cè)

根據(jù)煤炭工業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃，國(guó)家將推進(jìn)13個(gè)大型煤炭基地建設(shè)，批復(fù)一批大型煤炭礦區(qū)總體規(guī)劃，并將形成6~8個(gè)億噸級(jí)生產(chǎn)能力的特大型企業(yè)集團(tuán)，8~10個(gè)5000萬(wàn)噸級(jí)生產(chǎn)能力的大型煤炭企業(yè)，預(yù)計(jì)全國(guó)在“十二五”期間煤炭產(chǎn)量將達(dá)到36億噸。

在煤炭需求和政策的引導(dǎo)下，我國(guó)實(shí)施“關(guān)小、改中、建大”的礦井發(fā)展戰(zhàn)略，大力推進(jìn)高產(chǎn)高效礦井建設(shè)，“十二五”末全國(guó)煤礦采煤機(jī)械化程度將達(dá)到75%以上，千萬(wàn)噸級(jí)煤礦將達(dá)到60處，為煤機(jī)裝備市場(chǎng)發(fā)展提供了發(fā)展機(jī)遇。預(yù)計(jì)“十二五”期間全國(guó)煤機(jī)年需求將達(dá)到1200～1500億元，每年將有大量的煤機(jī)裝備需要強(qiáng)化處理與再制造。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2013年我國(guó)刮板輸送機(jī)產(chǎn)量達(dá)28007部，并以每年4.6%的速度增長(zhǎng)。以每年再制造總數(shù)量的五分之一計(jì)：總數(shù)量為5600部，每部按均價(jià)300萬(wàn)元，共計(jì)168億元。再制造中部槽收費(fèi)按總值的25%，其市場(chǎng)總值為42億元。

3.2 項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃及進(jìn)度

本項(xiàng)目建設(shè)期為3個(gè)月，依次完成項(xiàng)目設(shè)備招標(biāo)、訂貨、購(gòu)置；廠房建設(shè)或租賃工作、人員定崗位及培訓(xùn)；設(shè)備安裝、調(diào)試、試運(yùn)轉(zhuǎn)、試生產(chǎn)及驗(yàn)收。

投產(chǎn)第一年達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的30%，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值1170萬(wàn)元；

投產(chǎn)第二年達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的60%，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值2340萬(wàn)元；

投產(chǎn)第三年達(dá)到全部設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值3900萬(wàn)元。

3.3 項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益分析

3.2.1 投資估算

（1）設(shè)備購(gòu)置費(fèi)：設(shè)備購(gòu)置費(fèi)包括設(shè)備費(fèi)、運(yùn)雜費(fèi)和工器具費(fèi)。經(jīng)估算設(shè)備購(gòu)置費(fèi)為100萬(wàn)元，設(shè)備價(jià)格明細(xì)見(jiàn)表3.1，占建設(shè)投資比例為20%。

（2）工程建設(shè)其他費(fèi)用：主要包括建設(shè)管理費(fèi)、設(shè)計(jì)費(fèi)、環(huán)境影響評(píng)價(jià)費(fèi)、節(jié)能評(píng)估費(fèi)、勞動(dòng)安全衛(wèi)生評(píng)價(jià)費(fèi)、生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)、辦公和生活家具購(gòu)置費(fèi)。共計(jì)200萬(wàn)元，占建設(shè)投資比例為40%。

（3）人工費(fèi)：0.3×12×10人=36萬(wàn)元/年，占建設(shè)投資比例為7.2%

（4）流動(dòng)資金為：164萬(wàn)元，占建設(shè)投資比例為32.8%。

表3.1 設(shè)備投資購(gòu)置費(fèi)用明細(xì)表

3.2.2 效益分析

投資回報(bào)分析

本項(xiàng)目實(shí)施后，按照每人每天工作8小時(shí)計(jì)算，每班進(jìn)行耐磨再制造處理的中部槽數(shù)量是25節(jié)計(jì)：每月上班天數(shù)按26天計(jì)算，則每年耐磨處理的中部槽數(shù)量是：

25×26×12=7800節(jié)

每節(jié)槽子以均價(jià)0.5萬(wàn)元計(jì)，產(chǎn)年實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售收入3900萬(wàn)元，總投資以500萬(wàn)元計(jì)，投資回收期為2.57月。

上述可知，該項(xiàng)目是投資效益和利潤(rùn)率均非常好的項(xiàng)目。

上述可知，該項(xiàng)目是投資效益和利潤(rùn)率均非常好的項(xiàng)目。