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对冶金矿山热处理专业化协作的思考 湖北冶金矿业高级技校 刘砚祥 摘 要 针对冶金矿山热处理现状, 提出应加强企业管理体制的转化, 形成规模生产, 加 快专业协作, 以利于节能降耗, 使冶金矿山取得显著的经济效益。 关键词 热处理 专业化协作 节能 Reflect on specialized cooperation for heat treatment in metal mines Liu Yanxiang ABSTRACT In view of the present condition of heat treatment in metal mines, it was proposed to enhance the conversion of enterprise management system,to the scale production,and to speed up the specialized cooperation, soastobefavourableforsavingenergyandreducing consumption, therefore remarkable economic benefits will be obtained in metal mines. KEYWORDS Heat treatment Specialized cooperation Saving energy 1 概 况 冶金矿山机械的工作环境差、 条件苛刻, 大 多数在露天或井下作业, 经常与矿体、 岩石、 土 壤、 砂石等接触。磨损是冶金矿山机械零件的一 个重要失效形式。 粗略统计, 在过早失效破坏中, 磨损和腐蚀约占 50 以上, 造成很大的经济损 失。 热处理工艺技术是发挥材料强度潜力的重 要手段。对提高机械零件的质量和寿命, 提高机 械产品的性能和水平、 降低能源消耗, 提高生产 率, 有着十分重要的作用。同时, 热处理也是耗 电大户, 90 以上的热处理设备是耗电的。 我国冶金矿山的热处理, 长期以来由于受到 计划经济影响, 形成了“ 大而全” 或“ 小而全” 的格 局, 当前存在的主问题有以下几个方面。 1. 1 加热设备条件差 1 热处理加热设备落后, 40～50 年代型 号的箱式、 井式、 盐浴炉等占了 80 左右, 炉子 升温慢、 能耗大、 电耗居高不下, 有时高达 1000 kWh/ t; 2 设备负荷低, 装炉量严重不足 25 ～ 40 ; 3 设备有效利用率低, 连续性差 一班 制 ; 4 原材料及零件加热时, 氧化脱碳严重, 影响质量稳定性。 1. 2 质量监控能力差 大多数冶金矿山对热处理质量并未建立起 比较完整的质量保证和控制体系, 质量控制既 无规范化的技术规程, 又缺乏合格的检测设备。 1. 3 技术力量薄弱 技术人员与高级技工的比例严重不足, 有些 操作工人未经过系统的培训, 技术等级偏低。 1. 4 热处理专业协作化程度低 不少冶金矿山热处理技术管理上, 技术文件 26 冶金矿山设计与建设 Metal mine design and construction 第 31 卷 第 5 期 1999 年 9 月 不健全, 内容不完善, 规则不严密, 执行不严格, 缺少科学的技术文件, 工艺随意性较大。 总之, 受原计划经济和条块分割形成的影 响, 大多数冶金矿山都建有热处理班组 或工 段 , 造成热处理点分布很多, 自成体系, 重复建 设。 加之, 各矿山之间技术状况、 生产任务规模差 异较大, 大多数热处理生产任务严重不足, 能耗 较大。同样一种矿山机械零件 自制 的热处理, 在这个矿山可能一个顶几个用; 在另一个矿山则 几个顶不上一个用, 造成人力、 物力、 财力极大浪 费, 严重影响劳动生产率的提高。 2 途 径 如何加速改变冶金矿山热处理现状, 关键在 于企业管理体制的转变, 形成规模生产, 加快专 业化协作生产。 专业化指专门生产某种产品、 零部件或专门 完成某种加工工艺过程。 在专业化生产中, 便于组织大规模生产, 利 于新技术的开发应用, 利于提高产品质量, 提高 设备利用率, 降低生产中的材料能耗成本。 在专业化生产中必须强调协作, 生产越是专 业化越要强调协作, 所以人们都把专业化和协作 化联系在一起, 称为专业化协作。 热处理专业化协作生产, 对节电降低成本及 提高质量效果显著, 已被人们公认, 也为国内外 实践所证实。 我国冶金矿山实施热处理专业化协作后, 可 采取如下措施。 2. 1 形成规模生产、 节能降耗巨大 将现有使用最多的各类电阻加热炉从一班 制生产改为三班制后, 可进行连续生产, 即可使 能耗从 1000 kWh/ t 降到 500 Wh/ t 左右。 当然要做到这点, 必须有足够的生产批量。需求 是促进技术进步的动力, 但只有专业化协作生 产才能形成真正的需求。可以通过市场导向、 政 策导向和必要的行政措施来达到规模生产。 冶金 矿山热处理专业化协作, 关键是规模生产和社会 化, 而不在于隶属关系, 也不在于是否独立的专 业厂。 2. 2 加快热处理技术改造 主要是采用先进的工艺装备, 对加热设备进 行改造, 提高炉温的均匀性和精确性, 尤其可大 力推广少无氧化技术, 大大减少烧损, 减少零件 的变形, 可相应地减少加工工序, 从而大大提高 产品质量、 提高劳动生产率。采用少无氧化加热 也便于采用自动化技术, 应用计算机控制少无氧 化加热技术, 一次投资虽相对较高, 但所取得的 效益是多方面的, 有些方法则是其它工艺无法取 得的。 值得一提的是我国冶金矿山热处理生产, 少 无氧化加热技术的应用极少, 几乎为零。 国家“ 九 五” 规划指出, 我国热处理工作的近期重点, 应放 在少无氧化加热技术的开发和推广应用上。 冶金 矿山只有实现热处理专业化协作后, 才可望有较 大突破。 2. 3 实行关停并转, 建立合适的协作点 撤消一些冶金矿山热处理点, 进行关停并转 后, 选定合作协作点, 发挥原有技术特长, 同时不 要轻易改变其原有隶属关系 可实行独立经济核 算 , 可按工艺装备特点, 按地区或行业系统分 别形成钢的整体热处理、 表面热处理及化学热处 理等生产特色。这样极利于工艺过程的稳定可 靠; 利于设备投资、 能耗及生产成本的降低; 更利 于向环境无污染或污染轻微、 热处理清洁生产的 方向迈进。 2. 4 狠抓热处理产品质量 当务之急是强化质量意识、 牢固树立“ 质量 第一” 和“ 质量是企业生命” 的思想, 进一步健全 质量保证体系, 贯彻 ISO 9000 标准强化工艺管 理, 严肃工艺纪律, 落实全面质量管理, 开展企 业质量体系认证, 在有条件的情况下, 发展以计 算机技术和传感器技术为核心的质量控制, 提高 热处理工艺参数的测控精度, 增加零件的技术含 量, 真正实现“ 搞好热处理、 零件一顶几” 的目标。 2. 5 提高职工素质, 严格工艺组织 提高职工素质是促进冶金矿山热处理技术 进步的关键所在, 是严格工艺规程和执行工艺 规程的基础, 否则再完善的工艺技术规程也无法 全面实现, 很难得到一定的技术经济效果。 3 结 语 下转第 32页 27 1999年 9月 刘砚祥 对冶金矿山热处理专业化协作的思考 的油缸, 并确定了其准确的安装位置; 4 准确确定了 ∠BCE 与大臂前端高度的 对应关系, 为大臂的轨迹规划提供了必要的数 学模型。 另外, 计算机仿真设计, 极大地提高了设计 进度, 使一些仅靠手工难以完成, 甚至不能完成 的问题得到了很好的解决。 3 小臂设计 对小臂的设计要求有 1 小臂摆动时, 其末端夹持的枪杆姿态能 保持不变; 2 小臂前端负载按 90 kg 计; 3 小臂前端的摆动范围上下均超过 900 mm; 4 摆动速度可调, 停位要可靠。 为在小臂摆动时能够保持枪身对受喷面垂 直的姿式, 将小臂设计成水平的平行四边形结 构。 这样, 它在摆动时, 其末端将作平动运动, 保 证了枪身相对臂面的垂直关系不变 图 3 。 为使小臂前端的调节范围上下均超过 900 图 3 小臂数学模型 mm, 设计小臂的长度为 1200 mm。这样, 当小 臂的摆动角度为 50 时, 小臂的调节范围将达 到 920 mm。 小臂采用液压马达驱动下的蜗轮蜗杆传动, 蜗轮蜗杆的导程角 3. 22 可实现自锁。 4 结 论 从工业试验可以看出 1 喷浆机器人作业比人更符合喷浆工艺, 特别是喷巷道拱部时, 机器人能做到的, 人却无 法做到; 2 如能给机器人配上加料、 拌料装置, 那 么喷浆机器人必将更受欢迎。 该成果 1997 年被列为“ 国家科技成果重点 推广计划项目” , 1998 年被列为国家 863 “ 目标 产品” , 1999 年获山东省科技进步一等奖, 并获 得多项国家专利。 参考文献 1 苏学成, 李贻斌, 樊炳辉等. 试论井下机器人结构与 控制的若干问题. 煤炭学报, 19955 2 樊炳辉, 逄振旭, 苏学成等. 一种机器人大臂结构的 优化设计. 机器人, 1994 6 3 樊炳辉, 苏学成, 李贻斌等. 运动仿真在机构设计中 的应用. 工程图学学报, 1994 2 收稿日期 1999 06 21 第一作者 李云江, 山东矿业学院讲师; 250031 山东省 济南市。 上接第 27页 1 加强领导克服阻力。 在推行专业化协作 中, 首先撤消一些规模较小的热处理班组时, 问 题可能还不大, 但要调整到热处理规模稍大一 些的企业时, 问题就较多。要在深入调查统筹安 排、全面规划的基础上, 力争合理分布, 照顾全 局。 2 调整后的协作点, 生产任务增加, 应 加强计划协调, 既保证完成协作任务及时, 又要 保证持续的任务来源, 一般可采用签订合同制、 并制定合理的协作价格。 3 加强专业化工作领导、 督促检查、 提高 产品质量和服务质量。收集研究国内外新工艺、 新技术、 新材料, 承担一些更大的专业技术、 经济 问题咨询和协调工作, 推动冶金矿山热处理专业 化协作, 不断地健康向前发展。 4 冶金矿山热处理实施专业化协作后, 由 于加强了管理、 改革工艺、 改进设备, 节约了能 耗, 并能增大产量 包括外协量 , 充分提高设备 利用率, 无疑是一项重大的节能途径。 收稿日期 1999 04 16 作 者 刘砚祥, 湖北冶金矿业高级技校高级讲师; 435006 湖北省黄石市铁山大道 96 号。 32 冶金矿山设计与建设 第 31卷 第 5期