环保节能型热镀锌钢板生产工艺及成套设备研制可行性研究报告

1、科技发展计划项目可行性研究报告 项目名称：环保节能型热镀锌钢板生产工艺及成套设备研制领 域：先进制造与自动化目 录一、立项的背景和意义二、国内外现状和发展趋势三、现有研究基础、特色和优势四、应用或产业化前景、市场需求。五、研究内容与预期目标六、研究方案、技术路线、组织方式与课题分解七、年度计划内容八、主要研究人员和单位简况及具备的条件九、经费预算一、立项的背景和意义1、技术来源 “环保节能型热镀锌钢板生产工艺及成套设备研制”是一个新型的科技研发项目，本项目是在国内原有镀锌生产线的基础上，根据目前热镀锌生产线的弱点和不足所进行的生产工艺及设备的研发改进，研发结果继续实践应用于热镀锌生产线，根据实

2、际效果继续改进研究成果，从而实现研发与实践相结合的特点。2、研发形式 此项目技术由我公司技术人员自主研制开发，设备也自行设计制造，知识产权归公司所有，无归属争议。待项目完成后，提出技术鉴定申请。 我公司技术人员已从事彩涂及镀锌研究多年，并先后建立了专业的预处理试验室，微型固化炉和催化处理炉。经过多年反复试验和小生产线的实践，不断改进和提高。在多项技术上，我公司技术人员敢于创新，独辟蹊径，研制出独特的生产工艺及生产设备。3、项目对国家或我市经济和社会发展的意义作用。此项目所生产的产品具有一定的市场价格优势，将会获得较高的经济效益。经估算项目投入生产后，经过一年运营，总产量将达到16万吨，销售收入

3、9亿元，完成利税6000万元，解决就业260人。 本项目的实施对提高经济发展水平有一定影响，其中：可解决就业260人，提供物流运输量均40万吨，充分合理地利用当地水电资源，不影响生态平衡和环境保护，随着热镀锌钢板在本地的推广使用，可以大量节省粘土、机砖、木材、水泥等不可再生资源。随着技术转让和技术推广的逐步扩大，可带动国内热镀锌钢板生产水平的提高。二、国内外现状和发展趋势1、国内市场需求量 热镀锌钢板是彩色涂层钢板的基本原料，而彩色涂层钢板在国内市场经过多年开发，已经形成比较完整的制品开发、生产和应用的体系，从建筑物的屋面墙面，发展到钢窗、轻钢龙骨卷帘门等建筑物构件，还在装饰、家具等领域广泛应

4、用，国外在家电产品中也使用彩色涂层钢板。近年国内热镀锌钢板需求量每年500800万吨，随着国内经济的发展，其需求量还会不断增加。2、国内热镀锌钢板生产厂的产品结构及生产能力 宝钢生产0.5毫米以上镀锌钢板 年产40万吨 武钢生产 年产30万吨大连普金 年产40万吨苏州同信 年产10万吨重庆西南铝 年产10万吨济钢生产 年产10万吨其它厂累计生产量30万吨左右。3、国外热镀锌钢板对国内市场的影响 国外的热镀锌钢板按合法渠道进入中国市场同等质量的其价格一般略高于国内市场的价格，而且存在进货批量大，供货时间长等问题。随着国家打击走私力度的加强，国外的热镀锌钢板对国内的影响进一步缩小。4、本公司产品优

5、势 国内生产0.4毫米厚以下热镀锌钢板的企业较少，本企业以生产0.4毫米以下的热镀锌钢板为主，一定程度上避开了市场产品的竞争，且具有独立开发热镀锌钢板生产技术的优势，从而可以较大幅度地降低生产成本，使产品价格具有极强的竞争力。5、目前项目的研究情况 目前此项目整体处于研发阶段，所提出的部分改进成果及已经进入关键研发阶段，但还未取得阶段性的成果，据我公司推算，待项目完成后将取得二至三项发明专利。新上本生产线充分应用最新科研成果，发挥新工艺的节能特点，节约投资成本及生产成本，并保证了产品质量，生产出适应市场需求的、具有市场竞争力的热镀锌板产品。三、现有研究基础、特色和优势1、 现阶段已达到的主要技

6、术指标和经济指标。（1）主要技术指标 产量 160000吨/年 带钢运行速度 100米/分 允许带钢宽度 小于1250毫米 允许带钢厚度 0.180.6毫米 允许基板品种 冷轧板 产品质量标准 优于gb/t12754-91每班操作人员 60人（2）主要经济指标主要经济指标表序号 名 称单 位数 量 说 明一生产规模吨/年160000板厚0.4mm二年工作日天300四班三运转三主要原材料用量冷轧卷板吨/年160000锌块吨/年4000四动力消耗1电kw/h20002水生活用水吨/日10工业用水吨/日24循环利用五运输量运入量吨/年160000运出量吨/年160000六定员人260七占地平米260

7、00八建筑面积平米13000厂房、试验、办公、生活设施九投资费用亿元3.61建设费用亿元2.4 设备亿元1.2 厂房及附属设施万元6600 技术资料万元3800 电力、水万元800 其他万元8002流动资金亿元1.2十销售收入亿元9十一年利税总额万元50002、 项目创新点及在人才、资源和产业方面的特色优势。（1） 项目创新点 a 、表面预处理技术采用多辊组机械抛光与电解除油复合形式，本生产线将采用一种特制的抛光辊，这种抛光辊可以自制，成本低，重量轻，结构简单，所以可安装多达8对以上。结合立箱式阴阳极交替电解除油，不仅具有很强的除油能力，而且具有很强的去除氧化皮和薄锈层的功能，为后续的节能退火

8、工艺垫定基础。 b 、退火还原技术 采用红外电加热升温、低氢还原和自换热冷却方式。由于本生产线所采用的预处理技术具有强大的去除氧化皮功能，所以可以采用低氢还原方法，用氢量只及普通生产线的一半以下，不仅节省能源而且大大提高了用氢的安全性，并且降低了制氢设备的成本投入。采用自换热冷却方式，即利用入炉冷带钢来冷却退火后高温带钢，热交换方式为近距离辐射传热和对流传热，传热长度达60米，完成交换后带钢再经过一次电加热以调节入锅温度。 c 、热浸镀技术 我公司将传统生产线所采用的电感应加热陶瓷锌锅和高压空气气刀改进为更先进的循环氮气气刀的能力，后者可以消除几乎所有的因空气氧化所产生的氧化锌锌渣（占总渣量的

9、80），从而节省锌原料。（2） 本公司的优势 本公司主要以热镀锌板、彩色涂层钢板生产技术及成套设备的研发为主。公司拥有雄厚的技术力量，职工60人，其中本科人数15人，大专26人，中专2人，技术人员均在热镀锌板、彩涂钢板研究方面具有多年工作经验，知识丰富，技术熟练。 公司所拥有的生产线是由本公司自主设计装备而成，生产系列彩色涂层钢卷和彩钢制品，自动生产线能够生产0.181.2毫米厚度的热镀锌彩钢，热镀锌铝合金彩钢，电镀锌彩钢和冷轧板彩钢等系列彩钢。公司本着一贯的指导原则进行生产经营，以质量求生存，以诚信谋发展，本着以人为本的企业经营理念，适应国家提出的节约型社会要求，做到节能、环保，在生产中体现

10、出极高的科技含量。 公司始终坚持把最好的产品和服务奉献给社会，取得了很好的经济效益和社会效益，在业界得到众多客户的好评。我们也决心抓住有利的市场时机，把民营企业做强做大。四、应用或产业化前景、市场需求。1、主要应用领域及国内外市场需求。 热镀锌钢板是彩色涂层钢板的基本原料，彩色涂层钢板是将一种有机涂层涂敷于钢材表面，它具有外表美观、色彩艳丽、强度高、耐蚀性好、加工成型方便等优点，而且还可以使用户降低成本、减少污染，广泛适用于大型钢结构工业厂房、机场、体育场馆的墙面屋面，民居屋顶，门窗型材，家用电器外壳等诸多领域。彩色涂层钢板在国内市场经过多年开发，已经形成比较完整的制品开发、生产和应用的体系，

11、市场应用广泛，近年国内热镀锌钢板需求量每年500800万吨，随着国内经济的发展及目前国家对于银行及建筑业的扶持，其需求量还会不断增加。2、目前公司产品市场情况 我公司通过对镀锌及彩钢产品的研究，推出多规格、多性能的镀锌及彩钢产品，依靠优越的性能、质量和价格优势，产品投放市场以后供不应求。公司制定了清晰的市场营销策略和中远期营销战略，采取直销与渠道相结合的营销方式。在已形成初步的市场网络基础上，加强市场宣传推广，通过人们对本项目产品性能及应用效果的不断认识和提高，将产品逐步向全国及世界其他彩涂钢板生产及应用行业推广。公司十分注重市场开拓、客户资源管理与关系维护，加强销售网点规划，完善销售网络体系

12、，在广州、上海、北京、青岛、大连、沈阳、西安等城市和地区有着众多的代理商和合作伙伴。目前本公司正不断扩大销售面，不断完善市场销售网络。五、研究内容与预期目标1、总体目标经估算企业的投资总额为3.6亿元人民币，其中生产线投资1.2亿元，附属设施1.2亿元，流动资金1.2亿元，年生产能力达到16万吨，单位固定资产将达到2.4亿元，解决就业260人。2、经济目标项目实施期间可进行试生产，生产能力将达5万吨，项目正式投产后年生产能力达到16万吨，预计可实现年销售收入9亿元，年利税总额将达5000万元、年净利润可达3600万元。3、技术、质量指标项目完成后将执行连续热镀锌钢板及钢带国家标准gb/t251

13、8-2004或当时国家最近标准，项目在创建夷始就严格按照9000质量体系认证、环境体系认证及职业健康安全体系认证规定执行，在正式成立后立即进行三项认证。产品执行国家质量标准，将获得二至三项国家专利。具体产品质量标准如下产品质量标准序号项目单位数据gb/t2518-20041锌层重量微米1201202板材厚度偏差毫米±0.02±0.033板材宽度偏差毫米±2±54镰刀弯毫米0.3×l0.3×l5t弯t00t6表面结构小锌花ms7表面质量较高级表面fb8表面处理钝化c六、研究方案、技术路线、组织方式与课题分解（一）、技术方案1、工艺技术及

14、其特点热镀锌钢板的生产关键技术有三个部份，即表面预处理技术，高温还原退火技术，热浸镀技术。a 、表面预处理技术采用多辊组机械抛光与电解除油复合形式，目前国内已投产的热镀锌生产线大多数仅有除油功能，而无除锈能力，本生产线将采用一种特制的抛光辊，这种抛光辊可以自制，成本低，重量轻，结构简单，所以可安装多达8对以上。结合立箱式阴阳极交替电解除油，不仅具有很强的除油能力，而且具有很强的去除氧化皮和薄锈层的功能，为后续的节能退火工艺垫定基础。b、退火还原技术采用红外电加热升温、低氢还原和自换热冷却方式，退火炉为立式炉，设有三台炉内自动纠偏系统，带钢在炉内的运行长度达到235米。由于本生产线所采用的预处理

15、技术具有强大的去除氧化皮功能，所以可以采用低氢还原方法，用氢量只及普通生产线的一半以下，不仅节省能源而且大大提高了用氢的安全性，并且降低了制氢设备的成本投入。由于国际油气价格持续升高，红外电加热已成为近年设计退火炉的首选加热方式，电加热方式控温精度高，无需燃气管理，安全可靠。带钢的退火温度在700摄氏度以上，而进入锌锅温度约为500摄氏度，退火后带钢必须冷却，普通生产线一般采用氮气循环风冷却，用水进行热交换并带走热量，由此造成热能浪费。本生产线将采用自换热冷却方式，即利用入炉冷带钢来冷却退火后高温带钢，热交换方式为近距离辐射传热和对流传热，传热长度达60米，完成交换后带钢再经过一次电加热以调节

16、入锅温度。由于炉内设有二台自动纠偏装置，可以保证带钢不会跑偏。c、本生产线与传统生产线相比，传统生产线所采用的电感应加热陶瓷锌锅和高压空气气刀，我公司改进为更先进的循环氮气气刀的能力，后者可以消除几乎所有的因空气氧化所产生的氧化锌锌渣（占总渣量的80），从而节省锌原料，如果每日耗锌10吨，则将有0.8吨锌转变成氧化锌锌渣，出售这种锌渣只能回收70左右成本，其中的30被耗费掉，按现在锌价（每吨2万元）计算，此项耗费为每日4800元，一年总和约150万元。本生产线在退火炉和锌锅段采用低张力，沉没辊与稳定辊轴承采用新型防锌液耐高温轴承（已申请国家发明专利），确保薄带钢的生产，并装备一台拉弯矫，以保证

17、获得良好的板型。2、节能分析本生产线主要节能设计在于以下几点： 退火炉的自交换冷却设计由于不可避免的工艺要求，带钢在炉内的最高温度（700以上）远高于入锅温度（约500），温差超过200，因此形成大量的余热，若按每分钟100米的运行速度，1000毫米×0.4毫米规格带钢，此余热相当于660千瓦电功率，如果按照普通生产线的设计，利用氮气循环风机与水热交换器将此余热带走而不加利用，必然造成极大浪费。对于按每分钟100米速度运行的1000毫米×0.4毫米规格的带钢，将其从20加热到700所需电功率为2002千瓦。如果利用近距离辐射传热和对流传热对入炉冷带钢进行预热，将可以充分利用

18、上述余热，只需1342千瓦电功率即可使上述带钢达到700以上温点，相当于从20加热到500所需电功率，其节能效率为33。 省掉了普通设计生产线上用来冷却带钢的氮气循环风机与水热交换器系统，可以节省70千瓦的电能。 由于本生产线将使用强大的预处理系统，使得退火炉可以采用低氢还原气氛，从而节省制氢原料氨气，也节省了氨分解所需电能约10千瓦。整条机组总节能达到740千瓦，如果按普通模式设计，以上述负荷进行生产所耗电总功率约为2400千瓦，而本生产线以同等负荷运行所耗电总功率约为1660千瓦，总节能率达到30.8%。总之，本生产线的设计应用新的预处理技术和自交换冷却技术合理地解决了热镀锌钢板生产线的节

19、能难题，在保证产品质量的前提下，充分利用退火炉的温差余热，减少能耗，为热镀锌板生产开创出一条新的工艺技术路线。3、技术指标 产量 160000吨/年 带钢运行速度 100米/分 允许带钢宽度 小于1250毫米 允许带钢厚度 0.180.6毫米 允许基板品种 冷轧板 产品质量标准 优于gb/t12754-91 每班操作人员 60人4、生产工艺流程（二）、本企业已具备的条件和需新增加的基本建设内容 项目现有4200平米厂房及1600平米办公楼作为生产及办公用地，钢板生产线一条，其中包括： 1、试验室设备：气候老化试验箱、色差仪、反向冲击仪、盐雾试验箱等 2、生产设施设备：特定波长远红外固化炉、催化

20、燃烧炉、辊涂彩钢设备、喷码设备、剪切设备、纠偏设备、收卷设备等 3、配电设备：变压器两台、低压控制柜、生产传动电控柜、自动温度控制柜等 目前我公司实验室大型设备不够完善，试验项目受到一定的限制，因此我公司需要完善试验设备及仪器，扩大实验室规模，为新产品的进一步开发做准备。因公司新上项目实验设备及生产线投资较大，公司的变电设备的功率较小，不能满足热镀锌项目的研发，因此需要更换大功率变电设备。其他所需增加设备有：自动伺服纠偏控制系统两套、生产线冷却系统一套、风干系统一套、张力系统等。（三）、环境保护措施方案1、工程中采用的环境保护标准 a、环境质量标准 (1)环境空气质量标准(gb-3095-19

21、96)中二级标准 (2)城市环境噪音标准(gb3096-93)中工业集中区标准 (3)地面水质量标准(gb3838-88) b、环境排放标准 (1)大气污染物综合排放标准(gb16297-1996) (2)工业企业厂界噪音标准(gb12348-90)中类标准 (3)工业污水2、污染的治理方案a、废水处理 热镀锌钢板生产中，废水主要来源于生产流水线中卷板除油和水清洗处理，废水量每天24吨。由于生产工艺中采用多辊组机械抛光与电解除油复合形式表面处理新工艺，电解处理使用的化学物品仅有烧碱（naoh），在生产过程中基本上参与皂化反应生成固态沉淀物，可以通过过滤等方式进行处理，少量被钢板带走并进入后续水

22、清洗工序的，可以通过简单的盐酸中和方法进行处理，使排出的废水完全达标，其废水情况如下： 氯化钠（nacl）少量，ph68，cod<400废水排入厂区集水池，经沉淀、过滤后排放。b、废气处理传统热镀锌钢板生产线中需要利用氨分解制氢，在更换液氨瓶时可能会有微量泄漏，造成空气污染。本公司研制的生产线采用自制独立封闭装置氨瓶及氨分解引流全封闭装置，实现有害气体零排放，完全达到环保排放标准。c、噪声治理 热镀锌钢板生产线中最大的噪声来源于热浸镀工序的气刀，如何解决气刀噪声是本行业的难题，可以通过对锌锅区域的适当隔声措施来降低噪声污染，如果能使用封闭式氮气循环气刀系统，不仅可以节约大量锌原料，而且可

23、以基本控制噪声污染，本生产线设计保留改进安装这种气刀系统的能力。对风机、机泵等采取减震、隔声等措施，使厂界区的噪声符合工业企业厂界噪声中类标准。3、环境保护投资估算：用于隔声和通风设备投资200万元，建废水池(包括输送泵)费用300万元，合计环境保护投入费用500万元。（四）、特殊行业许可证报批情况 因公司新建项目：“环保节能型热镀锌钢板生产工艺及成套设备研制”，其技术及产品摆脱了环境污染源，不属于国家专卖、专控产品、医药产品、交通、安全产品、压力容器产品、电信产品等，无需得到特殊行业许可。（五）、说明本项目推广应用计划和保障措施。1、项目推广应用计划“环保节能型热镀锌钢板生产工艺及成套设备研

24、制”项目立项后，将立即组织实施，落实各项内、外条件，如资金筹措、引进设备考察、选型、比价、签约等。在整个建设过程中抓好设计、订货、设备安装、调试等环节，运用网络科学协调安排各项内容，力求快速、优质的搞好项目。项目在两年内完成建设进行投产，因目前国内生产厚0.4毫米以下热镀锌板的厂家很少，我公司将针对市场劣势进行补充，产品将尽快占领国内市场，并向国际市场进军，初步估计市场反响良好，取得较好的经济效益。（六）、组织方式与课题分解1、公司体制及组织机构 本公司的董事会为公司的最高权力机构，公司组织实行董事会领导下的总经理负责制，公司总经理由本公司董事会任命。公司的组织结构如下董 事 会 副总经理总 经 理 办公室财务部技术部销售部工厂部2、生产班制和定员热镀锌钢板生产线的生产采用四班三运转，其余各职能部门实行一班制，全公司定员260人，定员见下表：序号名 称 人 数生产人员辅助人员技术、管理小 计1总经理112副总经理223销售部310134财务部555技术部30306办公室1567工厂部187160203合人员来源和培训：、人员培训 项目投产后，对涉及人员、技术管理人员和操作工人应采取专门培训和生产岗位相结合的方式进行，聘请有关专家进行专业培训，合格后上岗。对引进设备岗位定员，应派技术人员和维修人员到国外进行专门培训，实行岗位责任制