1 項(xiàng)目概況

1.1 項(xiàng)目名稱

項(xiàng)目名稱：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500萬元，其中，建設(shè)廠房投資200萬元，設(shè)備投資100萬元，鋪底流動資金200萬元。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)年銷售收入3900萬元。

1.3 項(xiàng)目背景

中國已探明的煤炭儲量達(dá)7241.16億噸，2013年采煤量超過35億噸，綜合機(jī)械化采煤技術(shù)（簡稱綜采技術(shù)）是目前各大煤業(yè)集團(tuán)普遍采用的開采技術(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 常見刮板輸送機(jī)和中部槽外形圖

據(jù)《2010-2015年中國刮板輸送機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報(bào)告》統(tǒng)計(jì)，2013年我國刮板輸送機(jī)產(chǎn)量達(dá)28007部，并以每年4.6%的速度增長。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、新工藝對其進(jìn)行專業(yè)化、批量化修復(fù)的生產(chǎn)過程。經(jīng)再制造后的產(chǎn)品達(dá)到甚至超過原有新品的質(zhì)量和性能，它是循環(huán)經(jīng)濟(jì)“再利用”的高級形式。

國外產(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，對我國實(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)境友好型社會的重要舉措。

再制造已被列為國家“十二五”戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。2010年10月，國務(wù)院32號文件《國務(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更換新配件的費(fèi)用就達(dá)數(shù)千萬元。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資源。

本項(xiàng)目既符合國家的產(chǎn)業(yè)政策，又具有技術(shù)成熟、市場容量大、競爭對手少、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PLC控制模塊及伺服驅(qū)動器來控制伺服電機(jī)，實(shí)現(xiàn)兩軸或三軸運(yùn)動，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)量優(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，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，其他設(shè)備6臺；施工人員投入共計(jì)10人。

2.3 車間配置

（1）車間場地的配置

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來回的搬運(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，車間配置的場地約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，因此車間需配置20t行車以便搬運(yùn)特殊中部槽。

（3）車間電源配置

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，否則會影響耐磨層的成形及性能。本過程需要配置清洗工一人，叉車一臺，司機(jī)一人。

（2）中部槽中底板的耐磨處理

將中板耐磨處理過的中部槽搬運(yùn)至洛陽驕一自主研發(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)，然后開始工作，對中部槽的底板進(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、底板全部熔覆過耐磨層的中部槽用叉車搬運(yùn)至手持式等耐磨熔覆設(shè)備旁，用本設(shè)備對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，本過程至少需配置兩臺手持式耐磨熔覆設(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、過渡槽及凸凹槽的耐磨處理

機(jī)頭、機(jī)尾、過渡槽及凸凹槽的耐磨處理的工藝過程與中部槽的耐磨處理的工藝過程幾乎相同，所不同的是機(jī)頭、機(jī)尾、過渡槽及凸凹槽在工作過程中磨損是最為嚴(yán)重的，所以它們在耐磨處理時(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)工藝過程的順序并不是固定不變的，實(shí)際工作過程中，根據(jù)合理安排，可以相應(yīng)的調(diào)整生產(chǎn)工藝過程，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 市場分析及預(yù)測

根據(jù)煤炭工業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃，國家將推進(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)億噸級生產(chǎn)能力的特大型企業(yè)集團(tuán)，8~10個(gè)5000萬噸級生產(chǎn)能力的大型煤炭企業(yè)，預(yù)計(jì)全國在“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”末全國煤礦采煤機(jī)械化程度將達(dá)到75%以上，千萬噸級煤礦將達(dá)到60處，為煤機(jī)裝備市場發(fā)展提供了發(fā)展機(jī)遇。預(yù)計(jì)“十二五”期間全國煤機(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年我國刮板輸送機(jī)產(chǎn)量達(dá)28007部，并以每年4.6%的速度增長。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)300萬元，共計(jì)168億元。再制造中部槽收費(fèi)按總值的25%，其市場總值為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)備購置費(fèi)：設(shè)備購置費(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)備購置費(fèi)為100萬元，設(shè)備價(jià)格明細(xì)見表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)境影響評價(jià)費(fèi)、節(jié)能評估費(fèi)、勞動安全衛(wèi)生評價(jià)費(fèi)、生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)、辦公和生活家具購置費(fèi)。共計(jì)200萬元，占建設(shè)投資比例為40%。

（3）人工費(fèi)：0.3×12×10人=36萬元/年，占建設(shè)投資比例為7.2%

（4）流動資金為：164萬元，占建設(shè)投資比例為32.8%。

表3.1 設(shè)備投資購置費(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)0.5萬元計(jì)，產(chǎn)年實(shí)現(xiàn)銷售收入3900萬元，總投資以500萬元計(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率均非常好的項(xiàng)目。