建材工业环保现状与发展趋势

2024-08-06

建材工业环保现状与发展趋势(共8篇)

篇1:建材工业环保现状与发展趋势

建材工业环境保护与节能减排的发展展望

西南科技大学材料学院 材料0802 20081428 田春

摘要: 建材绿色化是21世纪可持续发展的迫切需要,拥有极大的发展潜力, 是今后建筑材料发展的主要方向之一。我国水泥、玻璃、陶瓷及一些主要非金属矿产品产量位居世界第一,成为世界建材第一生产大国。随着社会的进步、经济的发展和大众环保意识的提高,建筑材料的环境污染问题及相应的污染控制措施已经成为人类关注的焦点。本文阐述了传统建材行业对资源的浪费和对环境的破坏,并分析了生态绿色建材的先进性、环境协调性和舒适性。在此基础上提出了避免建材行业与环境保护冲突的建议, 提倡大力发展生态绿色建材。关键词: 建筑材料;环境保护;绿色建材;节能减排

改革开放以来, 我国建材工业取得了令人瞩目的成绩,已经形成了一个门类齐全且具有相当经济规模的工业生产部门。水泥、玻璃、陶瓷及一些主要非金属矿产品产量位居世界第一,成为世界建材第一生产大国。随着社会的进步、经济的发展和大众环保意识的提高,建筑材料的环境污染问题及相应的污染控制措施已经成为人类关注的焦点。本文即在分析建筑材料的生产、利用与环境保护关系的基础上,提出了促进建材行业与环境和谐发展的对策和建议。1 传统建材行业对环境的破坏

建筑材料是使用最广、用量最多(每年全国约40亿t)的材料, 它的大量生产和使用, 一方面为人类构筑了丰富多彩的生活设施, 另一方面, 在建筑材料的采取、制备、生产加工、运输、使用和废弃的过程中, 由于要消耗大量的资源和能源, 排放出大量的废水、废气和废渣, 不仅消耗了大量的资源和能量, 并且带来环境污染等负面影响。建材工业对环境的影响是直接的, 其危害程度也是巨大的, 它对环境的影响主要是通过其产品效应、规模效应和结构效应呈现出来, 主要表现为: 1)巨大的能源消耗。建材工业是耗能和污染非常严重的产业, 不仅制造能耗大, 使用能耗也很大,而且由于后者延续到建筑物使用寿命全过程, 因此要远大于前者, 一般为7~16倍。我国建材工业生产耗能占全国能耗的比重为9% 左右, 占工业能耗的15~8% , 万元产值能耗近5 t标煤。以煤窑生产为主的建材工业, 煤炭消耗占建材生产总能耗量的比重约为70% 以上。

2)对土地资源的破坏。目前, 在我国的建材生产中, 使用最多的原材料是粘土、石灰石和砂石,平均每年开采50亿t以上, 破坏了大量的土地和资源。

3)生产过程中的环境污染。根据我国每年的水泥总产量推算,据有关资料统计SO2、NOX 污染呈加重趋势, 在全国形成华中、西南、华东、华南多个酸雨区, 尤其以华中酸雨区为重。我国水泥工业硫化物、氮氧化物等有害气体排放高于国际先进水平6--10倍。建材行业是利用工业废渣的有效途径

由于建材工业在发展循环经济中的特殊地位和重要作用, 建材行业开展循环经济研究起步比较早,比如: 很早以前我国的水泥厂、砖瓦厂等建材企业就开始研究利用粉煤灰、煤矸石、矿渣、炉渣、化学石膏等工业废物生产建材产品。据了解, 我国水泥工业在利用废物做原料和混合材方面是世界上用量最多、掺加比例最高的国家, 生产技术装备水平已赶上发达国家。尤其是近两年来, 一些建材企业已经在有意识地运用循环经济理论作指导, 开展了减量化、再利用、资源化!实践活动, 一些有实力的大型企业集团已经开始重视生态设计, 在发展中充分考虑产业间的资源化关联度。经过多年的科学研究和生产实践, 很多种类的工业固体废物如粉煤灰、矿渣和矿业废物如尾矿、煤矸石等由于量大、占地多、便于利用(颗粒小、便于加工、有些还有活性)等特点, 已经在建材工业中大量使用。粉煤灰的年排放量已经超过亿吨, 综合利用率已经达到40%, 粉煤灰广泛应用于路基路面材料、混凝土掺合料、粉煤灰水泥、墙体材料(粉煤灰转或砌块)和砂浆材料等;矿渣以高炉矿渣为代表, 被广泛用于生产矿渣水泥、轻质混凝土、各种砖和砌块等;煤矸石主要用于生产砖和砌块等墙体材料和陶粒。尾矿也在近年用于建材生产等。建筑垃圾已经成为一种有效的资源

目前我国在每万平方米建筑的施工过程中, 仅建筑废渣就会产生500~ 600 t。在建筑垃圾综合利用方面, 德国、日本、美国等工业发达国家的许多先进经验和处理方法很值得我们借鉴。据日本建设省统计, 早在1995年全日本废弃混凝土的资源化率已达到65%, 2000年则已高达96%。欧盟也已经提出, 2010年使建筑垃圾再循环率达到90%以上。

目前, 西欧用于建筑废料回收处理的工厂(站)基本有两种形式: 一种是可移动的建筑废料回收处理站, 由初级筛分设备、反击式破碎机、磁力除铁器和必要的转运设备组成。可移动的建筑废料回收处理站可在拆除现场或附近地区、或是在需要用加工后废料的施工现场对拆下的废料分门别类的进行加工处理。另一种是固定式的建筑废料回收处理工厂。在固定式的回收处理工厂中, 一般有两极破碎设备, 如颚式破碎机和反击式破碎机, 并有专门的分离工序, 如用颠簸震动设备对轻质材料如木材、塑料、纸片等及有轻度污染的物质的分类和分离。建筑材料的回收利用可分为产品回收和材料回收两大类: 产品的回收利用是指建筑材料和建筑构件以他们原有的形式被重新使用或是进一步的延伸其使用范围;材料的回收是指回收的建筑废料经加工制备后的利用, 原有形式的建筑构件或制品由于拆除、破碎或因其他技术方法而消失了, 这种经加工制备后的材料可在原有的产品中利用或以另外的方法利用。材料回收后的用途主要在于: 道路垫层,音障墙(堤)混凝土制品, 用于基础工程、壕沟的填充料, 烧结砖瓦用于水泥混合材,园林美化的装饰性颗粒产品等。立足节能减排, 促进建材行业与环境保护的和谐发展

全国新建建筑队不可再生资源的总消耗比现在下降10%;到2020年, 新建建筑队不可再生资源的总消耗比2010年再下降20%!要实现上述目标不仅要从政策法规、标准规范、宣传机制和监管机制等方面入手, 更应该致力于发展建筑节材适用新技术。

4.1 建立有效的建筑节材激励政策和法律行政监管体系

缺乏有效的建筑节材激励政策在很大程度上制约了建筑节材的积极性, 反过来对材料浪费也无力约束和制裁。从建筑设计、建筑施工等各个环节进行全面监管, 以充分保证真正的建筑节材。4.2 建立有效的建筑节材宣传机制

广泛、深入、持久地开展建筑节材的宣传教育活动, 不断提高全民的资源、环境忧患意识、节约意识和责任意识, 需要政府、企业和社会各界的共同参与。要充分发挥宣传教育部门、新闻出版和有关行业协会的优势, 向全社会树立正确的消费观, 鼓励使用环保建材产品, 积极推行建筑材料的再生利用, 减少一次性产品的生产和使用, 形成节约资源、保护环境的生活方式和消费方式。4.3 建立有效的新技术、新产品、新设计和新管理模式的研发和推广平台 坚持抓好技术创新, 发展高新建材技术产品。坚持走新型工业化道路, 改善建材技术方案, 研发新工艺、新技术及配套节能窑炉设计问题及建材领域应用优质长寿环保高效健康建筑新材;发展节能降耗和建材资源综合利用项目。4.4 加大建筑节材技术研发的投入

技术规范对提升消费结构, 节省建筑材料具有举足轻重的作用。而技术规范对节约材料则必须建立在大量技术储备基础上才能做出规定, 才能做到科学严谨。但是,近10年来, 国家投资体制改革, 标准规范经费严重不足, 从事规范研究的科研单位企业化转制后, 人力和财力投入明显减少, 新的技术应用和结构理论体系统筹考虑不足。

4.5 加快产业结构调整,促进产业化升级

结构调整和产业升级既是减少资源浪费、提高资源利用效率的关键之举, 同时也是建材工业促进节能减排、发展循环经济的重要途径。4.6 大力发展生态绿色建材

生态绿色建材具有先进性、环境协调性以及舒适性, 既能拓展人类的生活领域, 使人类在更加美好、舒适的环境中生活, 又能减少对环境的污染危害, 达到人类的活动与外部环境的协调。因此, 要从以下几个方面入手发展生态建材: 1)采用高新技术研制与开发净化功能建材;

2)采用传统工艺, 利用废渣如粉煤灰、煤矸石、矿渣、炉渣、页岩等固体废弃物为基料, 研制开发生态建材;

3)采用新工艺利用城市污水处理厂生物污泥等固体废弃物开发生态建材; 4)开发生物降解塑料、新型能源材料、新型分子筛材料等。我国己具备发展绿色建材的宏观政策环境。国家和各级地方政府都己意识到经济和环境协调发展的重要性, 都已把可持续发展定为基本目标。国家建材工业 十一五规划制定了四项主要目标, 为发展绿色建材指明了方向, 为建材企业提供了巨大的发展机遇。十一五期间, 国家将对建材产品结构作大规模的调整, 将关闭一些污染严重的传统建材企业, 这为绿色建材发展奠定了基础, 扫清了障碍。5 结语

建材绿色化是21世纪可持续发展的迫切需要, 拥有极大的发展潜力, 是今后建筑材料发展的主要方向之一。绿色建材应同时具有优良的使用性能和最佳的环境协调性, 最终才能达到环境建材和生态建材阶段, 使建材行业不再是重污染行业, 从而使建筑工业得到更快更好的发展。

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篇2:建材工业环保现状与发展趋势

工业如何发展,应采取什么发展战略,是一个十分紧迫、重要的问题。

一、产业发展现状

我国是建材产业大国,消费大国,工艺设备都已达到较高水平,但整体发展水平还很低。以水泥行业为例,从全国市场看,我国新型干法水泥生产技术水平和装备制造水平经过几年的发展已日臻成熟。主要技术经济指标达到了当代国际先进水平。但由于众多机力窑、中空窑、湿法窑落后工艺装备的存在,我国水泥行业仍然存在着能耗高、环境污染严重、劳动生产率低等问题。从自治区来看,截止到2005年底,全区共有水泥生产企业125家,其中,规模以上企业90家,总生产能力达到1800万吨,全国排名第20位。

我市建材工业起步于70年代,是在发展“五小”工业的热潮中因陋就简建设起来的,砖瓦企业主要以土窑、轮窑为主,水泥企业主要以普通立窑为主,工艺设备简单,劳动强度大,环境污染严重,产品质量低,经济效益不好。改革开放以来,特别是近几年,由于经济建设对建材需求的不断增加,以增产和节能降耗为目的的技术改造在全市展开,在此期间砖瓦企业建成了高压、真空制砖生产线,水泥企业改换成了机立窑,我市建材工业取得了快速增长。虽然我市的建材工业在调整中发展,产业结构和企业组织结构均得到改善,但是我市建材企业的生产规模、生产工艺、技术装备、机械化生产程度均低于全区平均水平,与国内先进地区相比更是相差甚远。例如,水泥企业全国平均规模是20万吨,而我市两家水泥企业设计生产能力分别只有8.8万吨和5万吨,窑体仍然是国家明令淘汰的机立窑。我市建材企业的总体发展水平还比较落后,突出表现为“一高五低”:“一高”是能源消耗高;“五低”,一是劳动生产率低,二是规模小、生产集中度低,三是科技含量低,四是管理体制落后,市场应变能力低,五是经济效益低。

截止2005年底,我市共有建材工业企业23家,其中:水泥生产企业2家,水泥年生产能力13.8万吨;墙体材料企业9家,实心砖年生产能力2.1亿块,新型墙体材料年生产能力1.5万立方米;塑钢生产企业7家,塑钢型材加工能力5万平方米。2005建材行业年销售收入1.1亿元,同比年增长28;利润总额1158.5万元,同比增长52,利税总额725.4万元,同比增长2.8。

二、产业发展条件

建材工业作为基础原材料行业,与国民经济整体发展水平关联度较高。随着国民经济的快速发展以及城市建设步伐的加快,对建材产品的需求呈逐年上升的态势。

我市具有发展建材工业的良好条件,首先拥有较为丰富的资源。据北京建材规划院对我市霍尔金山脉初步勘探,查明上表矿区3处,水泥用灰岩矿石资源储量十分丰富,储量近2100万吨。其次新型墙体材料资源极为丰富,主要有粉煤灰、煤矸石、炉渣等。

建材工业是消化工业废弃物最多的产业之一,每生产一吨水泥可消耗25-35的工业废渣。我市有大量的工业废弃物,如:粉煤灰、煤矸石、炉渣等。

从市场情况看,我市的建材产品的生产相对建材需求量还有很大缺口。以水泥和砖为例,今后几年水泥需求量仍然保持在25—35万吨之间,一半以上需从外地补充,砖的需求量也在三分之一以上。俄罗斯也存在巨大的建材市场需求。目前,俄罗斯大部分房屋都是五、六十年代的老建筑,随着俄罗斯经济的发展,经济的复苏,改善居民生活、生产条件已成为必然,我市占口岸地缘优势,完全可以使建材产品走出国门。

从技术水平方面看,现有的机立窑已经是落后的、淘汰的生产工艺,目前还没有新型干法水泥生产线。新型墙体材料生产技术落后,产品品种单一。新产品、新设备、新技术的推广和应用空间很大。

三、建材产业发展趋势和目标

(一)产业定位

“十一五”期间,建材行业发展仍以结构调整和技术革新为主线,大力发展新型建材,加快发展粉煤灰、煤矸石综合利用新材料和节能保温新型墙体材料。加快建设新型干法水泥生产线,大力发展散装水泥,加强资源节约和综合利用。

(二)发展趋势

建材工业发展要继续加大淘汰落后生产力,重点发展先进工艺和新型建材。设备先进化、大型化,企业集团化是未来建材行业发展的必然趋势

据有关专家预计“十一五”期间世界建材需求年增长在2.5-3之间,国内在5-6之间。由于我市经济建设和城镇建设正处于快速发展阶段,“十一五”期间我市建材消费需求年增长仍将最低保持在15左右。

随着我市对新型墙体材料推广使用政策的落实,以及对淘汰实心粘土砖强制性政策贯

彻力度的加强,新型墙体材料需求量将大幅增长,新型墙体材料产业有望成为未来的投资热点。

水泥生产企业在大力发展散装水泥的基础上,必然向下游产品发展。向下游产品发展的重点是商品混凝土,而且比例很高。目前,我市已按照国家和自治区的要求开始禁止混凝土现场搅拌,商品混凝土处于快速速发展阶段,发展商品混凝土产业具有很大的市场空间。

(三)产业布局

根据我市现有建材企业、在建项目以及城市整体规划等诸多因素,合理确定建材产业发展布局,对我市建材产业的健康发展和快速壮大,将起到至关重要的作用。具体布局建议:

一、合作区建材产业以水泥和新型墙体生产企业为主,水泥企业在有资源、有市场的前提下加快建设新型干法水泥生产线和混凝土搅拌站。加快建设新型建材工业园区,通过本地企业投资和招商引资等途径,在园区内建设8-10家新型建材企业;

二、扎赉诺尔区仍以砖、瓦生产为主,同时逐步限制黏土实心砖生产,加快现有企业技术改造和关停步伐,引进新型建材生产设备。

三、东湖区加大招商引资力度,利用煤矸石资源丰富的优越条件,引进2-3家上规模的建材企业,大力发展循环经济和新型建材业,在生产工艺、产品种类和产量上进一步提升整体水平。

(四)发展目标

在“十一五”期间,建设新型干法水泥生产线,预计到2010年水泥生产能力达到60万吨左右,淘汰现有落后工艺,新型干法水泥比重达到95以上;墙体材料企业到2010年生产能力达到5-6亿块(折标砖),其中新建新型墙体材料生产企业3-4家,淘汰所有黏土实心砖生产线,发展10-15种新型墙体材料;塑钢型材达20万立方米。

四、产业发展措施

(一)加大宣传执法力度,发挥政策导向作用。目前,在我市开展推行散装水泥和新型墙体材料工作难度很大,而这项工作恰恰是建材行业发展的方向。究其原因,一是政策宣传力度不够,二是各部门、社会各方面没有形成合力。我们必须从建设节约型社会的高度,加大有关政策宣传力度,同时要求有关部门在建设审批过程中严格把关,规范操作。要排除阻力,加大“禁实”、“禁现”政策执行和两项基金收缴力度,创造良好的政策环境和社会氛围。

(二)加快建材企业重组步伐,支持大企业、大集团的发展。建材工业不合理,一方面表现在技术结构、产品结构、规模结构不合理,另一方面表现在组织结构、资本结构、债务结构不合理。因此,必须通过企业联合、兼并、收购等形式,使现有生产要素进行优化组合,从而实现资源的优化配置。今后,建材企业要鼓励强强联合,在行业内形成几家规模以上的大型企业或企业集团,使其成为行业发展的导向力量。

(三)实施“走出去”战略,开发俄罗斯建材市场。目前我国生产的建筑、家居装饰建材在俄罗斯、蒙古有广阔的市场空间,同时我市在俄、蒙境内从事工程承包、房地产开发和劳务合作的企业也与国内建材企业有紧密关联。建材产品是低附加值商品,由于运输半径等原因,国内建材企业在俄、蒙两国不具备竞争优势。据了解满洲里-赤塔-伊尔库斯科在运输半径500-700公里俄罗斯境内没有水泥厂,蒙古境内在乔巴山-乌兰巴托一段也没有水泥厂,我市的水泥企业完全可以在改进生产工艺,降低成本的情况下敲开俄、蒙两扇“大门”,拉动水泥和其它建材产品的出口。

(四)坚持技术革新,搞好结构调整。我市建材工业正处于结构调整和技术革新的关键时期,特别是水泥行业,虽然今年出现了效益滑坡,但这是水泥行业结构调整和技术革新必经的阵痛过程。企业需要坚持发展新型干法水泥等新产品不动摇,同时政府在政策上继续给予支持,在土地、税收和扩大出口上创造条件。

(五)以建材行业的发展为切入点,深入开展资源节约综合利用工作。建材产业的发展,要注重工业废弃物的综合利用,积极消纳低品位原料、生活垃圾和工业废弃物,把建材工业变成循环经济的重要产业。建材企业要大力推广使用先进的节能技术、自动化技术、环保技术,开发低消耗、无污染、高性能、多功能、高附加值的新型建材,最大限度地提高资源综合利用率。

(六)加强行业自律,引导行业健康发展。建立建材行业协会,发挥自律组织的作用,加强业内企业在发展过程中的行业自律,克服盲目追求做大与过度投资的倾向;避免市场恶性竞争,保护行业和企业利益。同时积极组织和引导企业走出去,共同开拓国外市场。

篇3:广东铸铁工业的现状与发展趋势

20世纪80年代初,世界铸铁工业发展进入了顶峰期,1981年创下了6320万吨年产量的显赫记录。随后,世界的铸铁产量便出现急剧递减,但是自20世纪90年代以来又开始上升。据统计,2006年全球36个国家、地区的铸铁件总产量达到6537.5万吨。所以,铸铁仍是当今金属材料中应用最为广泛的基础材料,在铸造合金材料中占有重要地位。当前,世界经济全球化进程的加速为广东省铸造业的发展提供了机遇,国际和国内市场对广东省铸件的需求呈持续增长的趋势。与此同时,铸铁作为一种传统的金属材料,在其质量、性能和价格等方面正面临着严酷的挑战。因此,抓紧实施广东省铸铁铸造业的技术改造,努力提高铸件质量档次,生产高性能的机械装备用铸件以及提高治理环境污染的水平,实现铸铁材料的高附加值化是应付未来更加激烈的市场竞争,满足客户多样化需求的主要对策。

2006年国务院“关于加快振兴装备制造业的若干意见”中,提出了16项近期需要重点突破的重大技术装备和产品,这16项都与铸造密切相关。由于铸造业在国民经济中的重要性,工业发达国家都非常重视铸件的生产,如美国、日本、德国等发达国家的铸造工业都十分先进。20世纪末到21世纪初,随着国民经济的高速发展,我国铸造业也迅猛发展,各类铸件的产量都持续增长,铸件总产量到2006年底已连续7年居世界首位。2008年中国铸件的市场占有率仍旧是世界第一,其产量增加到2660万吨,占全球总产量的29.5%,即国内外市场占有率接近三分之一;西欧保持第二位,但是它的市场占有率降低到18.5%;美国的铸件产量为1330万吨,占14.8%。而作为装备制造业基础的优质铸铁件,其产量在未来几年中将以很快的速度增长。

2 广东省铸铁工业的现状

从历史上看,广东省铸铁业源远流长、兴旺一时。古时被誉为“四大名镇”的佛山就以铸铁业而享有盛名,直至20世纪80年代后期铸造仍然是佛山四大传统支柱产业之一。在计划经济时代,很多大、中型国企机械厂都拥有铸造车间配套本厂产品,各地、市均有一些较具规模的国营铸造厂服务于本地区和周边地区。当时,由于有政府的财政支持,铸铁工业在采用新材料、新工艺、新技术以及生产机械化自动化方面取得很大进步,铸造水平处于全国中等水平。

改革开放以来,随着市场经济的深入发展,工厂实行股份制改造和私有化,原有的工厂附属铸造车间和国营铸造厂,由于环境污染、生产成本高、设备落后等原因大部分已关闭或转出。取而代之的是一批新崛起的民营企业及遍布郊区和边远地区的小型铸造厂,这些铸造厂厂房、设备简陋、效益低。缺少了政府的资金扶持与科技导向,除了为数不多的采用较先进的铸造技术、产品质量较好而成为龙头企业的厂家外,大部份还是沿用旧的铸造工艺生产铸件的小型铸造厂,质量差、能耗高、污染大、机械化程度低,年产量从几百吨到几千吨不等。

另外,广东省毗邻港澳,不仅拥有传统的根植于机械工业的铸铁厂,同时小产品铸造业也很发达,被称为“小产品大市场”。全省约有500家大大小小的厂家生产水暖器材、炉具、浴具、零配件等小铸铁件。最为突出的是以台资、港资为主的五金铸造厂遍地开花,保守估计厂点可达几百家,铸件产量估计可达全省总量的三分之一以上,已经成为广东铸造业具有发展前景的生力军,成为推动广东进入全国铸造大省、铸造强省行列的重要力量。

更为重要的是,近年来省政府提出了到2010年把广东省打造成为装备制造业大省,到2020年进一步成为装备制造业强省的目标,使整个行业碰到了前所未有的大好发展机遇,铸件产量一直呈现快速增长的势头。机床、能源、冶金、石化、汽车工业、家电产品、海洋工程及核能工业在我省的发展;对工程机械、塑料机械、液压机械、轻工机械、汽车模具、数控精密机床、泵阀、风力和核发电设备、柴油机、车辆、铝合金轮毂、管道等铸件的大量需求;加上越来越多的港澳台和国外采购商到广东采购铸件;以及加入WTO后我省进入到世界铸件市场的国际形势,都有力地推动了新省内铸铁铸造企业上规模、上水平,以适应新一轮的形势变化。新型铸铁产品如图1、图2所示。

目前,广东省以装备制造业、汽车为支柱产业,是国内生产注塑机铸件、工程机械铸件的大省,压铸机产能全国第一,注塑机制造规模全国第二,且是新兴的核电装备、风力发电装备的制造基地,拟建全国第二大规模的船舶制造基地。因此,广东省对优质铸件的需求量将急剧增加。为了与这样的局面相适应,我省铸铁工业发展的主要方向是:

1)提高铸件质量和可靠性,生产优质近终成形和近净成形精密铸件;

2)加强环保,实现可持续性发展;

3)降低生产成本;

4)缩短交货期。

不言而喻,其中第一项是最重要的,如果不能生产出优质铸件,其它目标就无从谈起。

3 广东省铸铁工业的发展趋势

3.1 采用先进的铸造工艺技术

铸造工艺技术首先要考虑造型工艺和铸铁熔炼技术两方面,根据产品类型、尺寸大小、单件重量、生产批量等去选择适用的铸造工艺技术,这不仅关系到能否获得质量好、精度高的铸件,而且从某种意义上来说选择的正确与否关系到企业今后的发展及成败。

1)湿砂高效自动化造型。

由于粘土湿砂型铸造具有造型材料成本低及造型生产率高等优点,目前在工业化国家中铸件总产量的65%~70%是用粘土砂湿型工艺所生产,例如Disa公司新产品GFD DISA230垂直分型无箱射压造型机,其生产能力达到500型/小时(无砂芯时)。对大批量生产的中小型铸铁件,宜采用垂直分型或水平分型脱箱射压造型自动线;对大批量生产的中型铸件采用静压造型或气体冲压造型生产线;并且结合快换型板工装,这两种高速工艺也适合生产中等批量的铸铁件。造芯采用壳芯和冷、热芯盒工艺。汽车、摩托车、电机、家电零件、液压件、小型泵阀及小型柴油机等大批量铸件适宜采用湿砂自动化造型。

2)呋喃树脂自硬砂造型。

树脂自硬砂特别适合于单件和中、小批量中、大型铸件生产,只需配备相对简单的设备即可组成机械化生产。国外在20世纪50年代末以来,随着树脂砂应用的不断扩大和技术进步,所需用的成套设备日趋齐全和完善,其中包括砂型落砂、砂块破碎、过筛、磁选、再生、除尘、调温、树脂砂混制、型砂震实、翻箱、起模、上涂料、合型等工艺设备,以及新砂与旧砂运输、砂型运输等设备。近十年来,树脂自硬砂在我省铸造生产中逐步得到推广应用,并发展迅速。其中佛山顺德中天创展球铁有限公司用此法生产球铁和灰铁铸件年产4万吨,球铁最大单件重达45吨,灰铸铁最大单件重达55吨。部分产品如图3~图6所示。

3)近净成形消失模铸造技术。

通常消失模铸造分为用板材加工成形的气化模铸造和用模具发泡成形的消失模铸造两类。前者的主要特点:一是模样不用模具成形,而是采用市售的泡沫板材,用数控加工机床分块或手工制作,然后粘合而成;二是通常采用树脂自硬砂作充填砂。后者的主要特点是:模样在模具中成形和采用负压干砂造型,它主要适用于中、小型铸件的大批量生产,但目前采用此法铸铁件铸造重量一般在5吨以下。

这项技术的主要优点:一是模具成本仅为木制模样的几分之一,可缩短制作周期一半以上;二是模样完全在铸型里烧掉,没有产生泡沫残块垃圾,符合绿色环保要求;三是铸件尺寸形状准确,可减少机械加工余量,节省大量加工工时;四是大大简化造型操作,从而消除了由此而引起的铸造缺陷及废品,提高生产效率,特别是能够将某些用原铸造方法难以生产甚至无法生产的铸件形状直接铸造出来,提高了工艺出品率,降低铸件成本;五是由于不分型和基本不用砂芯,铸件无飞翅毛刺,减少清理工作量50%以上;六是改善了工人的操作条件,对工人的技术熟练程度要求大大降低。因此,消失模铸造技术被国家重点推广而成为改造传统铸造业应用最广泛的高新技术,与传统的铸造技术相比具有无与伦比的优势。近年中天创展球铁有限公司通过研制开发并投入于生产,成功地用树脂砂填砂的消失模实型铸造技术生产了大批汽车覆盖件模具、五金冲压模具、机床床身、箱体、底座、机架等具有复杂结构的铸件,如图7、图8所示,单件重量可达5吨以上。

4)“废钢增碳”技术,如图9、图10所示。

通过采用中频感应电炉“废钢增碳”的合成铸铁(球铁与灰铁)技术,可以代替价格比废钢高得多的生铁。因为广东地区汽车、金属制品、五金冲压、玩具等行业十分发达,每年产生大量的废钢边角料达300万~400万吨,需要回收处理,但是生铁资源贫乏,特别是华南地区并无出产优质生铁。目前国际市场铁矿石价格飞涨,国家对小高炉关停并转,使生铁不仅价高且采购困难。焦炭的情况也一样,价格在不断上涨。应用“废钢增碳”合成铸铁技术,可实现废钢边角料的高效利用,节约国家资源以及符合绿色制造和循环再生资源的要求。

另一方面,由于电炉熔炼铁水化学成份易于调整、温度易于控制以及净化铁水,大大提高了铸件内在质量,尤其是机械性能方面,球铁伸长率可提高近50%,可以满足风电设备中的轮毂、轴承座等抗低温冲击铸件伸长率大于18%、-20℃冲击值大于12J/cm的技术要求,在生产高强度铸铁以及特种合金铸铁方面其优势更加明显。经济效益与冲天炉熔炼相比,在目前废钢、生铁、焦炭、电费等价格条件下,可大幅度降低铸件成本。应用该技术生产的风力发电力轮毂合成球铁件如图11所示。

5)大断面球铁铸造技术。

广东省近年大力发展大型机械装备,而作为此基础的大型铸件也需要同步发展,若不得不到外省采购,则将会出现交货周期长,质量反馈慢以及长途运输困难等问题。所以铸造优质大型球铁铸件也是我省振兴装备制造业的必由之路,而大断面球铁质量检测与控制是技术的关键。厚大断面球铁件由于浇注后冷却速度缓慢,容易造成铸件厚壁中心或热节石墨畸变、球数减少、组织粗大和石墨飘浮等球化孕育衰退问题,因此导致铸件的机械性能显著下降,给大断面铸件的生产带来困难。中天公司通过合理设计铸件化学成分,采用钇基重稀土镁复合球化剂,进行瞬时和多次孕育,并采用成型冷铁工艺,强制快冷铸件厚实部分等措施,成功地生产出直径540mm,重7吨多的柴油打桩机柱塞铸件,如图12所示。芯部位置的抗拉强度大于350MPa,伸长率大于5%,满足了市场对大断面球铁件的需求。

6)铸铁合金化技术。

合金化是提高铸铁性能的重要手段之一,随着技术的日益发展,铸铁合金或微合金化必将发挥重要的作用,高附加值、高技术含量的特种球墨铸铁和灰铁的应用也愈来愈广泛。合金化使铸铁具有高强度、耐磨、耐热和耐蚀性能,以适应铸件不同的工作条件,例如汽车、家电产品的拉伸冲压模具、大型球磨机衬板、砂浆泵叶轮、焙烧和加热炉用件、耐蚀离心泵、闸阀等化工设备零部件等。

7)大型复杂铸件铸造过程的计算机模拟技术。

计算机模拟技术在辅助铸造工艺设计,优化工艺方案以及缺陷分析等方面可以提供有力的支持,该技术的普及应用将有利于铸造产品质量特别是大型复杂铸件质量的全面提高。其应用包括以下几个方面:铸件凝固过程的数值模拟;铸件充型过程的数值模拟;铸件热应力的数值模拟;铸件微观组织的数值模拟等。可为铸件合理的铸造工艺设计方案提供科学依据,缩短设计的周期,预测疏松、缩孔、气孔、冷隔、裂纹等铸造缺陷,从而保证铸件质量和提高经济效益。具体步骤是:在计算机上建立大型复杂铸件的三维模型及其浇冒系统、内外冷铁等工艺的三维模型后,根据铸件的生产条件,应用计算机模拟CAE软件对铸件的充型和凝固过程进行数值模拟并反复优化工艺,建立最优铸件成形的数据信息库系统。计算机模拟技术目前在树脂自硬砂铸造工艺和消失模铸造工艺上实际应用得比较多。

3.2 节能减排与环保

能源与环境,清洁生产与可持续发展已成为当今社会面临的问题。铸铁行业是能源、材料消耗和环境污染的大户,目前已遇到了前所未有的挑战。

广东省的铸铁企业主要分布在以广州为中心的珠江三角洲地区。随着近年来珠江三角洲地区经济的发展,土地、水、电和人力成本等不断上涨,环境日益恶化,珠江三角洲地区铸铁企业的发展已受到严重影响。同时,省内的铸铁企业普遍存在铸件综合质量差、劳动条件恶劣、生产效率低,技术、经济效益差等问题。随着环保执法力度日渐加强,迫使铸铁业开始重视环保技术,开始重视铸造烟尘治理、污水净化、废砂废渣利用,并开发出多种铸造环保设备(如震动落砂机除尘罩、移动式吸尘器、烟尘净化装置、污水净化循环回用系统,铸造旧砂干湿法再生技术及设备、铸造废砂炉渣废塑料制作复合材料技术和设备等)在实际生产中应用。

采用上述的先进铸造工艺技术,可以提高铸件质量、降低废品率、减少铸件的加工余量、节约金属材料;同时提高型砂的循环利用效率,减少废砂的排放量,综合利用工艺废砂、废渣,实现铸造行业主要污染物的无或少排放。例如采用中频感应电炉代替冲天炉熔炼,熔化1t铁水可节省能耗45kg标准煤(kgce/t)。炉渣排量冲天炉为中频电炉的10倍,排尘量为30倍以上,排烟量也是30倍以上。

通过这些措施,企业不仅可以实现节能降耗、提高产品质量、减少污染、降低成本和提高效益,还可以冲破工业发达国家设置的绿色壁垒,稳固地占领国际大市场。因此,很多有远见的企业家已主动斥巨资进行清洁生产技改和开发“绿色”铸造产品及推行国际化企业标准(如ISO14000等)。

3.3 大力发展铸件机械加工

铸件的后续机械加工也是铸铁企业必须予以重视的问题,越来越多的国内外客户要求得到粗加工后的半成品甚至精加工后的产品和零部件,铸铁件的精加工和大型铸铁件的后续加工设备也是做强做大装备制造业的关键问题。但是大部分小型铸造厂没有机械加工工序,有些只有简易车、刨、钻、铣机床。铸造企业如果拥有机械加工车间或加工中心,不仅可以满足客户的需要,增加接铸件订单的灵活性,而且还可增加产品的附加值和企业效益。同时,铸件加工时若发现铸造缺陷能够及时反馈给铸造工序并及时解决,从而减少了铸件退废的运输费用等。因此,配套机械加工车间或加工中心(如图13所示)是铸铁企业今后寻求生存与发展的出路之一。

4 结束语

篇4:环保热控设备的发展现状与趋势

【摘要】热控设备从电厂的布置来说,分为人机接口设备、控制设备、中间设备以及现场设备四大类,热控设备是电厂中非常重要的系统,它的好坏会直接的影响到整个电厂的正常运行,本文主要针对环保热控设备的发展现状进行相应的分析,并提出今后的发展趋势。

【关键词】环境保护;热控设备;发展现状;趋势

前言

环境保护是我国的一项基本的国策,而随着我国经济的不断发展,燃煤电厂等重工业的发展,使得城市化的进程逐渐的加快,但是电厂在生产的过程当中出现的有害废气、粉尘等对大气的污染逐渐的加重,此时的环境保护就显得非常的重要。针对这一情况,我国的重点保护工程主要集中于城市的工业当中,现阶段国家已经制定的相应的法律法规,法规要求一定要设计、施工、投产三个方面要与环境污染治理设施一同进行,这样的一种处理方式为工业的发展创造了较好的外部条件。随着近几年政府对环境保护的重视,我国的环保产业逐渐的发展了起来,现阶段环保产业已经有了自己的市场,它的出现为环保设备企业提供了很大的发展空间。

1.環保热控设备

随着我国对环境保护的不断重视,电厂的污染排放更是受到了人们的普遍关注,对于电厂的污染排放标准,国家是有非常明确的规定的,而热控设备又是电厂非常重要的组成部分,它对提高机组主辅设备的可靠性和安全性是有非常重要的作用的,一般在主辅设备出现一些故障的时候,热控设备能够及时的采取一定的措施来对其加以保护,从而达到软化故障的目的。从而有效的避免了发生重大设备损坏以及人身伤亡的事故出现。对于故障的防范,主要是怎样尽早的进行检测,发现故障,最后预防、软化和排除故障,从而避免了故障的进一步扩大,而热控设备就是电厂安全运行的一道非常关键的关口。

2.高度重视电厂热控设备的保护工作

随着DCS控制系统的不断发展,热控设备的自动化程度逐渐的提高,但是热控保护的误动和拒动情况还是会经常发生的。怎样更好的防止DCS系统失灵以及热控保护误动、拒动成为电厂关注的重点。由于热控设备主要覆盖的是热力系统以及热力设备的所有参数,而且各个系统之间是相互联系、相互制约的,任何一个环节如果出现故障都会通过热工保护系统发出跳机信号,这样就会造成不必要的经济损失,所以说,一定要提高保护系统的可靠性。

3.热控设备常见故障以及成因

现阶段热控设备主要出现的故障成因是因为信号处理卡、输出模块等故障引起的,热控元件的故障是因为热工元件故障而误发信号而造成的主机、辅机保护误动、拒动占的比例较大,造成这种情况的主要原因是因为元件的老化以及质量不过关造成的,而设备电源故障的成因是因为随着热控设备自动化程度的提高,在热控保护当中加入了DCS系统,因此热控设备电源故障所引起的热控保护误动、拒动的次数也就有了上升的趋势,主要是因为热控设备电源接插线的接触不良以及电源系统设计的不可靠造成的。再就是因为人为因素而引起的保护误动大多数情况都是由于工作人员的操作不当造成的,工作人员在设计、安装的过程当中存在一定的缺陷,使得很多的机组因为这一原因而导致机组热控保护出现误动和拒动。

4.环保热控设备的发展趋势以及相应的措施

4.1要加强科学化的操作

加强技术培训,提高热控人员的技术水平以及故障的处理能力是非常关键的,对来自同一取样的测点信号要进行有效的监控和判断,对重要测点就地取样孔也要采取不同的方法来进行取样,以此来提高其可靠性,最重要的是方便故障的处理,此外还要尽量的采取技术成熟可靠的热控元件,在一些合理投资的情况下,要选用运行业绩加好的热控设备,要不断的优化保护逻辑组态,这样对于提高保护系统的可靠性、安全性,降低热控保护系统的误动、拒动都具有非常重要的现实意义。

4.2热控设备的管理、制度以及环境都要趋于规范化

我们的工作人员对设计、施工以及检修的质量都要严格的把关,严格的执行定期维护制度,做好机组的设备检修管理,及时的发现设备的隐患,要保持设备始终保持良好的工作状态,此外还要做好日常的维护和试验,在设备停机的时候,要对保护系统检修进行详细的检修和检查,此外还要进行严格的保护试验,与此同时还要提高改善热控设备的工作环境。因为热控设备在使用的过程当中,虽然可以解决电厂的稳定运行,但是在运行的过程当中还是会引起环境方面的问题,现阶段我国的环境问题是非常严峻的,尤其是重工业企业对环境的污染,而环境保护热控设备对重工业的发展是有着很重要的意义的,随着我国电力事业以及高新技术的不断发展,使得发电设备逐渐的趋于智能化和自动化,这也是电厂工作人员追求的目标。热控设备在电厂的作用虽然不是最明显的,但是热控设备却关系着机组的安全运行、自动化以及经济的稳定。热控设备的控制方式是非常复杂的,而且它与热力系统的关系也是非常紧密的,这样的情况就要求我们的热控专业和其他的专业都要紧密的结合在一起,以此来杜绝事故的发生,电厂热控设备的发展和使用正在逐渐的扩大当中,虽然在使用的过程当中出现了很多的问题和困难,但是仍然没有阻挡住其发展的速度。我国的电厂热控设备随着技术的不断进步,电厂热控设备必定会进入到高新科技信息时代。

热控设备对于电厂来说是不可缺少的,而在发展热控设备的同时,也要关注环境方面的问题,我国的法律法规中对于企业的发展和环境的关系是有着很深的联系的,规定企业的发展要和环境的发展相协调,企业排污的标准也要符合国家的法律标准,只有这样才能够真正地做到企业和环境的协调发展,可持续发展,所以热控设备也逐渐出现了环保型热控设备,环保热控设备的出现不仅可以有效的代替原来热控设备的所有工作,而且还能更好的解决电厂运行给环境带来污染问题,环保热控设备必定是将来电厂发展的一个非常关键的组成部分,为电厂的发展带来重要的帮助,而环保热控设备的应用范围也会越来越大。

5.环保设备的发展方向

现阶段人们已经逐渐的意识到环境对人类的作用,因此也逐渐的开始注重加强环境保护方面的研究以及设备的研制工作,针对环境污染较为严重的重工业企业也制定了一系列的污染防治设施,这一措施就将之前单纯的污染治理逐渐的转移到了以防治为主的发展,而且高新技术在环保设备中的应用也使得环保设备逐渐的向自动化的领域迈进,使污染防治设备逐渐的发展成为了工业设备的一个非常重要的分支。与此同时还需要注意的是,要不断的提高环保设备的总体质量及其可靠性,这才是我国环保设备、热控设备始终需要注意的关键性问题。

参考文献

[1]樊静明,孙宝义.热控保护标准化作业[M].中国电力出版社,2007.

篇5:建材工业环保现状与发展趋势

一、当前国民经济发展的主要特点 2004年上半年,我国经济发展承接2003年的较快发展势头,仍然保持了较高的`增长速度,当前经济发展有以下几个明显的特点.

作 者:李欣 李慧芳  作者单位:中国建筑材料工业规划研究院 刊 名:中国建材  PKU英文刊名:CHINA BUILDING MATERIALS 年,卷(期):2004 “”(7) 分类号:F4 关键词: 

篇6:建材机械的现状及发展趋势论文

当前我国正处于社会经济快速发展以及城市化进程不断深化的时期,建筑行业发展非常快,带动了各相关产业的发展,其中之一就是建材机械工业。建材机械工业属于建材工业的范畴,是其下的一个重要分支,同时也是其发展的必要基础。

我国长期以来就是世界上建材生产大国,各种建材如水泥、陶瓷等的年常量长年位居世界第一,建材生产企业的数量以及从事该行业工作人员的数年非常庞大,不过建材生产所消耗的各类资源、能源也十分惊人,并造成严重的环境污染。造成这些问题的一个重要原因在于当前国内的建材机械行业还无法为建材工业生产提供先进的、足够数量且物美价廉的生产设备,为了对这一问题有更深入的认识,本文以目前最常用到的几种建材设备的现状和未来发展趋势为对象进行分析和介绍。

1水泥生产设备

我国的水泥产量长期雄踞世界第一,而且水泥生产工艺与以前相比也有了不小的提升。不过,在一些地区仍有不少水泥生产企业沿用过去的生产工艺来生产水泥,这些企业往往都是环境污染的主体,它们生产出的水泥不仅能耗高、污染大,而且质量和采用先进工艺的大中型水泥生产企业相比也差距不小,使用时容易造成安全隐患。即使这样,当前那些采用先进水泥生产工艺的大中型水泥生产企业的水泥产量仍然占不到总产量的一半,这与水泥生产设备总体产量还有待提高不无关系。即使国家近几十年来一直加大这方面的研发力度,并从国外先后引进了不少生产工艺,但由于成本以及其他多方面因素的制约,采用新型方法技术所占的水泥产量所占比重还是有限,中小企业甚至非法水泥生产厂家用传统落后工艺生产出来的水泥仍然占大部分。

而对这一问题,我们应该立足于当前的现实,不断研发出技术先进、造价低的中小型方法技术装备,以更好地满足广大中小型水泥制造企业的需求,取代它们原有的设备,使制造出的水泥质量更高,对环境的影响更小。为做到这一点,水泥装备生产企业要加人这方面的投入,不断进行设备的研发和改造,以便有效降低生产成本并提高生产效率,这样才能确保生产出来的水泥机械装备物美价廉,为广大资金并不雄厚的中小水泥生产企业所使用。

2玻璃生产设备

当前我国生产的玻璃主要还是以平板玻璃为主,所使用的.玻璃生产工艺有很多种,如浮法、平拉法、槽法等。随着当前生产生活对玻璃的需求不断增大,国内的玻璃设备生产企业也随之越来越多。不过总体上,在玻璃设备的制造水平以及自动控制方面与国外先进玻璃设备生产企业相比,还有一定的差距。在这些国际先进企业中,它们已经普遍将计算机和工业电视应用于主要的生产和管理环节中,所生产出来的设备制造出的玻璃质量远超国内。为了不断提高我国玻璃生产设备的水平,未来应该继续加人这方面的投入和研发力度,尤其是针对玻璃深加工设备薄弱的情况,更是要集中精力开发适合我国实际需要的玻璃深加工设备。各玻璃设备制造企业要加人与相关科研和设计部门的合作力度,同时也要不断更新当前所使用的生产设备,两者结合、多方齐下,才能有效确保玻璃制造设备的生产质量稳步提升。

3墙体材料设备

当前随着人们对建筑质量以及装修质量的要求不断提高,各种新型的墙体材料不断被应用到建筑工程上。不过由于新型墙体材料在我国起步相对较晚,其推广应用自然也比较慢。再加之,生产设备不少都已经显得陈旧落后了,机械化程度和以往相比仍没有明显改观。究其原因,主要还是在于仍有部分人对新型墙材认识不多,对它带来的好处了解不深,同时也由于新型墙材生产设备的投资对人部分生产厂家而言仍然偏人,尤其是那些乡镇级的中小厂家,更是普遍负担不起,出于成本投入的考虑,它们仍然沿用着旧有的生产设备。为有效改变这种现状,各相关企业要联合高校及先关科研单位加人技术革新和改进力度,研发出更先进的墙体材料制造设备,尤其是要注重于设备成本的控制,多使用新的材料,更好地降低生成。另外,对于国外的比较成熟,同时价格也比较合理的生产工艺也要及时引进和消化、吸收,多管齐下,更好地推动墙体材料设备的改进和革新。

4陶瓷设备

我国陶瓷生产工艺有数千年之久,技术可谓相当成熟了,而且陶瓷应用于人们的生产生活中也有不短的历史了。当前我国建筑和卫生方面的陶瓷产量长年位居世界第一,已经能够很好地满足国内的需求,但在品种以及质量等方面,还有待提高,另外陶瓷设备生产企业数量虽有增长,但总体上还偏少,价格也居高不下,无法得到广泛的应用,因此,国内的人部分中小型陶瓷生产企业所使用的设备往往使用了十几年而得不到更换,所生产出的陶瓷品质可想而知。随着这些年建筑业的吃速发展,对陶瓷的需求也不断提高,为更好地应对和满足这一需求,同时也为了抓住这一难得的发展机遇,陶瓷设备生产企业应该做到一方面引入国外先进的陶瓷地砖生产线的先关设计及制造工艺,将其本土化,并学习其中的先进工艺,通过不断借鉴、模仿,最终实现对原有技术的超越。同时自身也要花费必要的投入在旧有生产设备的改进和新技术、新设备的研发上,这样才能掌握自主生产的技术,不用受制于人。

篇7:建材工业环保现状与发展趋势

通达耐火技术股份有限公司刘淑焕我国耐火材料行业的发展现状

我国耐火材料经过多年的发展已基本形成了科研-设计-生产-应用的产业体系,为我国工业的发展起到了重要的作用。但是我国耐火材料产业与国外比较仍有很大差距,主要表现在以下两个方面。

1.1耐火材料企业规模小、装备差

我国耐火材料产业主要是从“六·五”发展起来的,在上世纪八十年代以后随着耐火材料科技攻关所取得的科技成果转化生产,逐渐出现了一批定点生产这些品种的生产企业,在我国改革开放的大形势下,往往一个品种由很多企业同时生产,形成低水平重复的局面。这些企业大多规模小,生产装备落后,原有的科技成果在这些企业中已因陋就简被改头换面,失去了原有的科技特点。加之数量众多且企业无序竞争,竞相压低价格,造成以偷工减料为手段的降低成本,致使本来装备落后、产品质量不稳定的状况更加严重,令人担忧。

1.2科研成果产业化的速度慢

耐火材料是钢铁、水泥、玻璃、有色金属等工业的重要基础材料,高温窑炉的技术进步推动了我国耐火材料在品种、质量方面的发展,通过国家科技攻关和行业的科研项目取得了很多科技成果,很多成果在市场需求的情况下进行了生产转化,但是一些技术含量高、生产难度大、技术附加值相对高的科技成果生产转化的速度较慢,迟迟不能形成大批量生产的能力,不能及时为高温工业的发展服务。我国耐火材料行业的发展趋势

2.1定型耐火材料向不定形耐火材料方向发展

最近20 年,世界耐火材料发展的一个重要特征是不定形耐火材料迅速发展,如发达国家不定形耐火材料的生产比例已由以前的15 %~20 %增至在的50 %~60 %。不定形耐火材料已进入高温领域并且取得良好效果。在以前,不定形耐火材料多数用于使用条件较为温和,一般没有或很少有熔渣或熔剂侵蚀的中低温环境,例如用作加热炉和热处理炉的炉衬(800~1400 ℃)。现在,不定形耐火材料已广泛用于温度高达1600~1700 ℃,并且(或者)存在熔渣(或碱)的化

学侵蚀和冲刷、高温钢水的冲击、急剧的热震等恶劣使用条件的部位,例如钢铁工业的电炉炉顶、高炉出铁沟、钢包和中间包包衬等等,而且使用寿命都有所改进。为扩大在高温领域的使用,研究开发了许多高性能不定形耐火材料。突出的为低水泥(LCC)、超低水泥(ULCC)和无水泥(NCC)浇注料,它们比加入约15 %水泥的传统浇注料具有更好的高温性能,尤其是热机械性能和抗侵蚀性能。开发了许多用于制备优质不定形材料的高性能合成原料,它们包括:1)Al2O3 基原料,如刚玉(电熔、烧结、板状)、刚玉-莫来石、锆刚玉莫来石、莫来石和富Al2O3 尖晶石等;2)MgO 基原料,如电熔镁砂、MgO 含量为98 %的高纯烧结镁砂、镁铬合成砂和富MgO 尖晶石等;3)微粉类原料,如硅微粉、活性Al2O3 和ρ-Al2O3 等。

进入新世纪,定形与不定形材料的竞争将会继续。在发展中国家,如巴西、印度和中国等,不定形材料会有更好的发展前景。以中国为例,目前不定形材料的生产比例只有15 %左右,预计近年内可能提高到30 %~40 %。

2.2耐火材料材质由高纯氧化物材料向氧化物-非氧化物复合材料方向发展

高纯氧化物制品(如刚玉、刚玉-莫来石、氧化锆、锆英石和方镁石等)虽已广泛应用于高温窑炉的重要部位,但是它们存在抗热震性较差、易于产生结构剥落的弱点。近20 年来,具有优良抗热震和抗侵蚀性的碳结合材料迅速崛起,并已占据了炼钢过程的重要部位。然而,它们的弱点是抗氧化性和力学性能较差。综合考虑高温强度、抗热震性、抗侵蚀性和抗氧化性等各项高温使用性能,耐火材料行业泰斗钟香崇曾预言,氧化物-非氧化物复合材料将会兴起并发展成为新一代的高技术、高性能的优质高效耐火材料,用于高温关键部位。这个预言的依据是从1988 年起我们在北京科技大学进行的关于氧化物-非氧化物复合材料的制备、结构和高温性能的研究工作。这里的氧化物包括Al2O3、锆刚玉莫来石(ZCM)、ZrO2、锆英石、CaZrO3和MgO ;非氧化物包括SiC、BN、Si3N4、SiALON、ALON 和ZrB2。研究结果表明:(1)与碳结合材料比较,它们具有优越得多的常温和高温强度以及抗氧化性;(2)与氧化物材料比较,它们具有较好的抗热震性;(3)它们还具有良好的抗渣性。

2.3传统耐火材料制品向功能型耐火材料发展

耐火材料的另一趋势是向优化工艺与质量的功能耐火材料方向发展。所谓功

能耐火材料,即能起到类似机械部件作用的功能性耐火材料。目前,功能化最为突出,功能性耐火材料最主要的开发和应用领域是连铸用耐火材料。如注入控制用和吹气用滑动水口、长水口、浸入式水口、塞棒和滑板等。在今后20 年里,考虑到对洁净钢需求的不断增加和环境保护意识的不断增强,预计白云石材料将再回到主要位置。在这方面将创新性地开发系列优质白云石新产品,从镁白云石到白云石再到钙白云石和氧化钙制品,这些可以称为含游离CaO 的碱性材料。高性能钢种(洁净钢、低碳钢、高氧钢、不锈钢等)所需的耐火材料,不仅应当是耐用的,而且最好能够对钢水起一定的净化作用(至少不应当污染钢水)。在各种耐火氧化物中,只有CaO 能够满足耐用性和净化作用这两个要求。

2.4天然原料向优质合成原料发展

近二十年来,国内外耐火材料工业在采用原料方面的趋势是从主要用天然原料发展到天然原料与合成原料并用,而许多重要用途的高效制品越来越多地使用合成原料。这些新兴的优质合成原料多数是由人工原料合成制备的,价格相当昂贵,如:刚玉莫来石、锆莫来石和铝镁尖晶石等,都是以氧化铝为基料。又如:一些非氧化物(SiALON、ALON、ZrB2 等)也是以化合料为基料。

利用我们丰富的高铝矾土和菱镁矿为基料,制备优质合成原料(简称天然合成原料),如果质量接近于人工合成原料,使用效果与之相当,价格却可大幅度降低,一般有可能降低30 %~50 %,这样可以得到显著的经济效益。通过“八·五”和“九·五”攻关,在这方面的研究开发有了进展,取得了一些成果,但是有的还未转化为生产力,有的虽已转化,但未达到产业化和商品化。今后应尽快把已有成果转化为生产力并推进其产业化。以高铝矾土和菱镁矿为基料的天然合成原料,发展均质类、改性类、转型类等优质合成原料。

均质类材料是通过均化工艺和适当高温煅烧,从而达到结构、性能和质量的稳定、均匀,如MgO 含量大于97 %的高纯镁砂,是以二步煅烧工艺制备的,即菱镁矿石轻烧后细磨、成球和高温死烧。在辽宁南部已经具备一定的生产能力,并在国内外批量销售。今后要巩固提高,扩大应用。高铝矾土基的均质料,国外仅有美国的含氧化铝50 %~70 %的系列均质矾土熟料(牌号为Mulcoa),系C.E.公司在Georgia 州利用当地和附近的高铝矾土,经过湿法挤压成型,在回转窑高温煅烧制成,其价格相当高,比原块煅烧的熟料高50 %~80 %。此外,英国牌

号为Molochite 的均质料(Al2O3含量为42 %~44 %)是利用当地高岭土,漂洗、净化后压坯并在隧道窑烧成。改性类材料指通过选矿或电熔减少杂质(减法),或通过加入适量有益氧化物(加法),以改善、调整高温性能而制备的优质合成原料。

改性类材料指通过选矿或电熔减少杂质(减法),或通过加入适量有益氧化物(加法),以改善、调整高温性能而制备的优质合成原料。近年来研究开发的镁砂基和矾土基改性合成料的理化性能示于表4。镁砂基的改性料有:①氧化镁含量98 % 以上的高纯镁砂(经过浮选后,细磨、压球并二步煅烧,体积密度为3.3~

3.4 g·cm-3);②合成镁铬砂(轻烧镁砂加入适量铬铁矿,混合细磨后压坯煅烧或电熔制成);③富铁镁钙砂(镁砂中加入适量的白云石和铁鳞,煅烧制成)。它们都已投产,形成一定的生产规模,工艺上基本成熟,在应用上取得较好的效果,如高纯镁砂用以制备MgO-C 砖在转炉和电炉上使用;合成镁铬砂(烧结和电熔)用于制备全合成镁铬砖和电熔再结合镁铬砖,用于RH 精炼炉AOD 炉和炼铜炉;富铁镁钙砂用于电炉捣打炉底和快速补炉。今后,应继续巩固提高,推广应用,扩大市场。

转型类材料指由高铝矾土(高岭土或煤矸石)通过高温还原和氮化的工艺处理,使其转化为SiALON和ALON 以及它们与氧化物的复合材料。氧化物与非氧化物复合材料是新世纪国内外耐火材料技术发展的一个重要方向,预计它有可能发展成为新兴的高性能的耐火材料品种系列。综合考虑高温性能(强度、抗热震性、抗侵蚀性和抗氧化性),它们有很好的发展前景,因为:①与碳结合制品(MgO-C 砖、Al2O3-C 砖等)比较,它们具有高得多的中高温强度和抗氧化性;②与氧化物制品比较,它们有优越得多的抗热震性和韧性,而高温力学性能相当;③对多种冶炼熔渣具有较好的抗侵蚀性。

近几年,我国耐火材料工业正朝着向产量降低、质量提高、品种增加的趋势发展。自主创新技术不断增加。具体表现为:一方面耐火材料的主要用户如钢铁、水泥、玻璃、有色金属等行业的技术发展对耐火材料提出了更高的质量和品种要求。另一方面,这些行业在激烈的价格竞争中,向耐火材料提出了降低吨产品耐火材料消耗的要求,致使耐火材料企业要以更大的投入加快新的优质产品开发与研究,以适应和满足这些行业的需求。

总之,在多年工业的发展和技术进步的促进下,我国耐火材料工业得到了迅猛发展,耐火材料产量已多年居世界第一,世界范围的耐火材料技术正在向中国转移。中国是耐火材料的产量大国和消耗大国还将持续一段时间,但耐火材料产业整体的技术水平和产品结构等方面与国际先进水平相比差距较大。面对国内高温工业技术的飞速发展和加入WTO 后形成的机遇和挑战,我国耐火材料工业将不断地寻找发展出路,经历科技创新、结构优化、企业重组和品种结构调整,从耐火材料生产和消耗大国向耐火材料技术强国转变。

参考文献:

篇8:建材工业环保现状与发展趋势

国外的工业型煤生产大多采用的是无粘结剂高压成型工艺和热压成型工艺,其原因是所用的原料多数为变质程度较低的褐煤。相比而言,我国的煤炭变质程度较深,适宜采用粘结剂低压成型,便即可成型,过程简单大大的降低了生产的成本。

我国在1985年就开始了型煤的研究,先后研究出了四种不同的工业型煤技术,在20世纪七十年代中期,我国就已经研制成功了以无烟型煤为原材料,供合成氨造气用的石灰碳酸化煤球、纸浆废液型煤球,同时造我国的小化肥工厂进行了大量的推广使用。八十年代以后,无烟型煤技术的发展迈向了新阶段。优质的防水企划型煤成为了研究的重点,在八五期间以后,在免烘干无烟型煤造气型的煤技术取得了更大的进展。而近几年来,我国的生物质型煤技术、环保型煤、型煤粘液剂以及烟煤型煤技术等方面也有了明显的进步,主要以新型洁净煤化工技术为主,充分有力的促进了我国工业型煤技术的发展[1]。

新型煤化工技术在开采及使用过程中,可有效减少煤炭的加工、转化、燃烧等带来的一系列污染,充分提高煤炭利用率,实现高效、洁净生产。目前我国所提倡的新型煤化工技术主要有三种发展路线:一、煤炭煤气化,这项技术采用的是特殊的化学工艺,利用先进的科技设备将煤炭资源制造成化工产品或气体,实现煤炭的利用率最大化;二、将煤炭原材料制作成甲醇,在以往的制作工艺中通常是将天然气作为制造甲醇的原料;三、以煤炭资源作为原料,制作成烃类产品。目前我国内蒙的中天合创鄂尔多斯煤炭深加工示范项目,就是以这三种路线为主。利用先进的技术设备以煤碳为原料,煤气化为龙头,建设360万吨/年甲醇装置、360万吨/年MTO装置、35万吨/年的聚丙烯装置(环管)、35万吨/年的聚丙烯装置(气相)、12万吨/年的LDPE(釜式)装置、25万吨/年的LDPE(管式)装置及30万吨/年的LLDPE(气相)装置等多套装置及配套的空分装置、热电装置及液体储运系统等公用工程及配套设施。制作出甲醇,再由甲醇生产出烯烃产品,包括聚乙烯、聚丙烯等,其在该领域上取得了骄人成果,并在烃类制造过程中实现了甲醇的百分百转化率。截至目前,我国建成并投产运行5座煤制油示范工程,总产能168万吨/年;建成投产1座60万吨/年煤制烯烃大型工程;在建两座,总产能98万吨/年;建成1座煤制乙二醇示范工程,年产能20万吨;在建煤制天然气示范工程4座,总产能151亿立方米/年。

2 新型煤化工核心技术路线分析

2.1 煤气化技术

主要表现为煤化工产业发展过程中最重要的单元技术,即煤气化技术。我国通过先后引进“鲁奇”“德士古”及“壳牌”等典型炉型,以用于生产合成气及化工产品,实际工作过程中一般采用多组分催化剂,从合成气制出含量约为60%的异丁醇与40%的甲醇混合物,异丁醇经脱水处理形成异丁烯,进而完成自合成气直接进行甲基叔丁基醚的制取工作。该技术路线以天然气、煤为主要原料,进而制取高辛烧值添加剂[2]。

2.2 以煤为主要原料生产多种化工产品

该路线将煤作为主要生产原料,进而提炼制取甲醇等多种化工产品。当前国外主要以天然气作为生产甲醇的主要原料,由于我国煤炭储量较之天然气极为丰富,且我国尚处于发展中国家,新型能源研发并大量投入使用需要一定发展期限,因此,在未来一定时间内,煤炭仍然是我国生产甲醇等化工产品的主要原料。通过羰基化进一步进行醋酸、醋酸酐、甲酸、草酸等化工产品的制取。

2.3 煤为原料合成烃类

当前,合成气制烯烃已成为化工产品制造研究方向之一,大量研究成果为化工企业的化工产品加工生产工作提供了理论依据和实际参考,中天合创积极参考并利用相关部门研究成果,在未来发展道路上拓展更多生产渠道,实现煤炭原料充分利用。(见图2)

总之,型煤产业的发展迅猛推动了煤化产业的转型升级,在今后的发展道路上,煤化产业必定会朝着大型化、规模化、节能化、低耗化方向发展,通过三条技术路线的指导和规范,促进煤化行业发展,推动我国经济建设。

3 工业型煤化工发展趋势

新型煤化工是煤炭综合利用的重要发展方向,有利于缓解国内油气供需矛盾,保障我国能源安全。但目前许多现代煤化工关键技术和工艺还尚处于工业化示范阶段,大规模商业化生产还不成熟。煤炭是我国最主要的能源资源,不仅是重要的燃料,还是重要的化工原料。近年来,在国际油价急剧震荡和对替代化工原料、替代能源的需求越发迫切的背景下,节能减排已成大势所趋。能否节能减排作为衡量科学发展的重要标准,能否将节能减排与转变发展方式和优化产业结构有机结合,成为了影响我国当前长远发展的战略选择[3,4,5]。所以,加快煤化工关键设备与成套技术装备的开发,不仅可以降低煤化工项目的投资,增强竞争力,而且可以提升我国装备制造业技术水平,带动相关产业的发展。

中国煤化工产品的市场空间巨大,煤化工行业未来发展前景广阔。“富煤、贫油、少气”是我国能源发展面临的现状,在我国经济快速增长、对原油及天然气的需求逐年增加的形势下,发展煤化工对我国能源结构的调整具有重要意义,有利于推动石油替代战略的实施,实现能源多样化,促进后石油时代化学工业可持续发展。结合各煤化工项目产品在“十二五”期间的供需形势和国家推广政策,预计煤制天然气、煤制烯烃、煤制油、煤制乙二醇、煤制芳烃均有很大的发展空间,是未来新型煤化工的主要组成部分。事实上,各工业示范项目的实际投资额明显高于设计值。煤制乙二醇与煤制芳烃是后起之秀,后者也是石油化工“十二五”发展指南中重点推广的技术,由于乙二醇与芳烃尤其是PX的进口依赖度高,煤制品的市场空间将非常可观。目前各地在规划的项目则远远超过预测,投资额超过一万亿元。新型煤化工也可以作为洁净煤技术,提高煤炭利用效率、减少污染物的排放。燃煤产物已成为我国大气污染的主要来源,占到我国二氧化硫排放的85%、硝化物排放的67%、二氧化碳排放的80%、烟尘排放的70%。同时燃煤的能源利用效率不高,导致资源浪费。而新型煤化工技术经过大型煤气化、净化工艺后中间品为合成气,碳转化率高达98%-99%,在工艺前期即可集中处理灰渣、硫氮化物,符合我国节能减排的国策。

4 结语

相对而言,我国的工业型煤化工技术正处在逐步发展、完善、形成系统的技术体系阶段,适应国情的发展。同时型煤的生产市场、使用市场也正在逐步规范,正在逐步的走向标准化,这也在一定程度上推动了煤化工产业技术的不断革新和提升。因此未来工业型煤化工产业将会成为我国经济发展的重中之重,发展新型煤化工技术、生产新型煤化工产品能够促进煤炭工业沿新型工业化路线发展,推动能源经济建设,实现可持续发展,对我国自然资源实现合理利用的同时,对我国能源结构转型升级战略具有重要推动意义。

摘要:我国疆土辽阔,煤炭资源极为丰富,是目前世界上产煤大国,高居煤炭产业前列。且煤炭是保障世界各国工业发展及民众生活的必备资源,但据可靠的科学调查数据显示,我国对于煤炭的利用率偏低,技术水平相对落后,进而导致我国煤炭资源大幅度浪费。而我国煤炭资源储备量远大于其他能源,这就从另一角度决定了我国在未来很长一段发展时期内,都必定以煤炭作为工业发展的主要能源。众所周知,煤炭为非再生资源,为保证煤炭资源的高效利用,国家必须加大力度对新型煤化工技术进行研发,提高煤炭利用率,缓解我国煤炭市场的供给需求,促进资源可持续发展。本文根据我国现阶段工业的发展和国情,指出了我国在新型煤化工技术的发展现状以及未来的发展趋势,以期促进产业结构转型升级,推动我国经济发展。

关键词:工业型煤,现阶段发展,发展趋势

参考文献

[1]张香亭,我国工业型煤发展现状及技术方向,辽宁工程技术大学学报[J],2002,21(04).

[2]孟宪锐,新型煤化工产业发展规划研究,中国矿业大学[J],2015.

[3]肖元真,王雁等,实施节能减排的保障机制探析[J],重庆文理学院学报(社会科学版),2010,29(1):92-97.

[4]王淑玲,基于可持续发展的吉林省节能减排初探[D],东北师范大学,2008.

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