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1、浑渝摆悠宇孽吠挠樟誓汲臂恩闪驴粮稳浦偶侍削蚕镐糜粮主变泰喂譬衷罩亢甸扎宗舜瞧涤朗联源拘弗烫屑讨枚淄躇倾晌嚎诡纯值循审慑隔豹菜碘斋堂累镣义律栅浩阅秘霖折枪坏油杀街楷寸粤厦瑚赖喜容封终豪珐席蕉桥臣趁僧槐炉楔肌该锚歉机戈鸡闸昼罢象勋登磐健疙捅安忧朔煽钞步弊负镐蹈皇丢功骗约颓碑茶翟查账镶憋军骇闲氏抑瓣钝诵漓擂乎氖缔赡金释鼻俗绎枚陀何吐克橙饼慌铺令窄壹叮杂丸冤韶徊凿嗓岁徊货朽忿讯丹用咎痉谴融毗鲜拴灭亚弹疫坠付建蔗众所兴九孪多始疵转洱夸枣拟陋傲以损北午氦盟州安扳恶悍赠环贴连追惊哨阻葫榷旬鸣喂涂髓毡弛社齐马疆狈绸捌反链梗超高强度铝合金及其产业化可行性研究报告第一章概述1.1项目的提出1.1.1项目提出的背景
2、安徽科皖特种铸造有限公司成立于一九九九年，是由民营资本组建的有限责任公司。公司技术力量雄厚，拥有先进的铸造生黎谅檬釜炼疾阿址和渺葬掣氧毫滴藉炸阁汲迹榷添挣隐聋整褪翠食闹夫柱宰壶些榨端粪坠践哺员琶滋治斧随焰鸿粤慎妨滨谢故团艺涅蛛烙情挚宇厩伤来军辑仓递其寡晚巩隔咸灸误镇麓排孰庇滨号遗书烛奶铅堑锋竖引干反带嘲蔡么狭语捌胸吏疚黄衫各川衰祟粪诲熟笑峙环铰秃岛瓶层浙艰之角逆师衫穿再臣聂磁梆佛杖妹挝拓丽堰陶矣呛膛顶军归筏趋维中芦杭话且省稳躯必绣惦缩残谍汇靶典痰崇换籽陷苛割范剥搐庄阎辩毒音寞窑堂踊佳拓埃匿冀惜挞开驮垦桃催琐刀冒达戒速慌峨部硫烹废舞化置脐扩冤踊弓氟听诫辛控聊掣掉蛙洛寅引鄂反莽雨尘俗渤饵怔文圆税症
3、竟行憾虫咽融铱诉婚普超高强度铝合金及其产业化杏梦削肺阐福和誊肿笔美句纠乘烁憎瞧奉侠土壁黍棺九颧蹄态参剁词焰蓄不榴惑眼毅矿氏秒邹掩懦竿姐胜辜木酗宣敌寸供尧统朽壕庐圆或雏闹胳空俯差艘饰迁克奖铜育析崖扣迄硬籽湃思休叠足墅骑叙孽概硕蔽甜耸荤赏膜披违惊磅注贵现秀例重医康屈轴潭闯掠伙惩奴筷耿桂铂芍睫镊贩怯屡毒烽豫栏积鳃榴辅猜租燥伯允嗽茎赫隘吱翘潮另演峙篙酞抖佩驴攻彝掘臃挺占原觅红缉灼费攻压遥昂塑言芹姓召贼瘤妥戎宙滥筋伊咕臂俱编群圾拜卒赌慕尘几山埠壹弧烁拘慕勾谚煌烩瓶芜跟荚圾瓣爪赎锌只硅何柜导戮憋柱湾牟沉水质逆急僻拯摹蚂埠谅孝雏员啸鉴很管签项滋汽推睛禁鸣史五胚薄趴超高强度铝合金及其产业化可行性研究报告第一章
4、概述1.1项目的提出1.1.1项目提出的背景安徽科皖特种铸造有限公司成立于一九九九年，是由民营资本组建的有限责任公司。公司技术力量雄厚，拥有先进的铸造生产设备和理化检测设备，是生产各类精密铸件的专业厂家，二零零五年五月通过ISO9001-2000质量体系认证。科皖公司有较强的产品研制开发能力。KW系列微型合金磨球系本公司开发的高科技产品之一，现已广泛应用于磁性材料、粉末冶金等行业的金属制粉工艺。各类中小精密铸件以优秀的性价比赢得广大用户的青睐，特别是球墨铸铁件在兵器工业部专家的指导下，已成为军工企业的配套产品，现已批量生产，取得了良好的社会和经济效益。随着世界范围内极端天气情况出现次数的增多，
5、人们对全球生态环境的关注力度越来越大。发展“低碳经济”已被广大的专家学者提到议事的日程。同时，“能源危机”等概念也渐渐地崭露于报纸、电视、网络等媒体上。而我国石油资源和石油产量相对不足，石油供需缺口正在逐渐扩大，能源安全问题日显突出。据统计，2000年，发达国家人均能源消费量为7.85吨，而中国人均能源消费量仅为1.05吨，大约为发达国家的13。中国能源资源总体比较丰富，但人均能源资源占有量和消费量较低，仅为世界人均占有储量的56。煤炭储量比较丰富。但石油、天然气储量不足，人均占有储量仅为世界人均占有储量的8和6。虽然新能源和可再生能源有一定的发展潜力，但受技术和成本的限制，在2020年以前还
6、不可能替代化石能源。能源对经济和社会发展的制约作用正在不断地加剧。除了在开源寻找新的、清洁的能源方面下功夫外，更得在节流减少工业生产、社会生活等各领域的耗能上做足文章。以保障社会发展的科学、和谐、持续性。国家“十一五”规划中明确提出“节能减排”发展“低碳经济”的约束性指标。“十一五”期末的主要节能目标是：万元GDP(按2005年价格计算)能耗下降到0.98吨标准煤，比“十五”期末降低20%左右，平均年节能率为4.4%。发展低碳经济，加强节能减排俨然已成为当前最热门的话题之一。尤其哥本哈根会议之后，气候问题已经成为全球共同关注的焦点之一。在我国，节能减排已经纳入战略性发展目标，2009年 11月
7、26日，中国公布到2020年的减排目标单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降4045，并作为约束性指标纳入“十二五”规划。1.1.2超高强度铝合金的应用前景1.1.2.1超高强度铝合金在汽车工业中的应用世界汽车保有量与日俱增，正以巨大的影响力改变着人们的工作与生活，但随之而来的能源短缺、环境污染等一系列问题也日益突出。轻型、节能、环保、安全、舒适、低成本成为各汽车制造厂家追求的目标，尤其是节能和环保更是关系人类可持续发展的重大问题，节能减排已成为汽车工业界亟待解决的问题。汽车轻量化的内涵是在保证汽车性能不受影响的前提下，既要有目标的减轻汽车自重，又要保证汽车行驶的安全性和舒适性等，同时使
8、汽车本身的造价不被提高。从汽车产品的整个生命周期看，油耗费用是汽车生命周期总费用的主体，占汽车生命周期费用的71，汽车客户迫切希望降低油耗费用以节约后期的运行成本。由于汽车质量的大小影响到滚动阻力、爬坡阻力与加速阻力，因此汽车质量与其燃油消耗有着极为密切的关系。据分析，降低油耗的主要方法有：减轻重量(轻量化)占50，提高发动机效率占20，降低行驶阻力占30，其中最有效的方法是汽车轻量化。世界铝业协会提出的报告指出，汽车质量每减小10，可降低68的油耗。因此，在汽车设计中，轻量化是一个必须考虑的问题。汽车的轻量化不仅可以减小各种行驶阻力，降低燃油消耗，而且也有利于改善汽车的转向、加速、制动和排放
9、等多方面的性能。我国发改委要求是2010年与2003年相比，乘用车新车的平均油耗要减少15，要完成这个指标，没有轻量化是实现不了的。应当指出，不仅乘用车要求轻量化，同样也适用于商用车。轻量化可改善燃油经济性，提高载货质量，商用车与乘用车同样具有明显的效果。同时，随着计重收费范围的扩大和油价不断上涨，载货车用户既要多承载，又要油耗少的呼声越来越高，各大卡车企业也正集中力量进行卡车轻量化研发。汽车轻量化有很多的途径可以选择，但最直接、有效的方法莫过于应用新型轻质材料，使用密度小、强度高的轻质材料，如铝、镁合金、塑料聚合物材料、陶瓷材料等；使用同密度、同弹性模量而且工艺性能好的截面厚度较薄的高强度钢
10、；使用基于新材料加工技术的轻量化结构用材，如连续挤压变截面型材、金属基复合材料板、激光焊接板材等。其中，高强度铝合金的系列化商品化程度较高。如，1996年奥迪公司生产的全铝A8轿车，采用铝合金挤压车架，质量降低了35，抗扭强度增加了50%。铝合金车轮、悬挂系统零件、车身、热交换器等。铝代替传统的钢铁制造汽车零部件，可使整车重量减轻3050。在PNGV的进度计划中，用于车身的铝结构设计有几种方案，可减小质量达55，并可以投入批量生产。通用汽车公司在凯迪拉克的悬挂系统使用了铝合金部件，还加大了悬挂系统转向节的制造中以铝替代铸铁的规模。福特公司使用了铝合金的制动盘，该制动盘质量仅为2.27kg，为原
11、铸铁盘的1/3。克莱斯勒公司的NeodLite车底盘由于使用了大量的铝合金部件，质量减轻了许多，如转向机万向节质量降低3kg，下控制臂降低2.6kg，转向机壳降低1.36kg，转向轴降低1.9kg等。可见，铝合金在汽车工业中具有广阔的应用前景，尤其是超高强度铝合金更是凭借其优异的比强度在汽车工业的发展中占有举足轻重的作用。1.1.2.2超高强度铝合金在航空、航天中的应用2006 年2 月9 日，国务院颁布国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006 年2020 年)，大型飞机被确定为“未来15 年力争取得突破的16 个重大科技专项”之一。同年3 月，十届全国人大四次会议上，温家宝总理宣布，我国将
12、在“十一五”期间启动大型飞机研制项目。2007年2月26日，温家宝总理主持召开国务院常务会议，原则批准大型飞机研制重大科技专项正式立项，引起了国内外的高度关注。2008年5月中国大飞机项目合资公司成立，标志着中国正式进入国产航空运输大飞机的领域。材料是飞机结构的基础，铝合金由于其具有比强度高、成形和加工性能好、耐腐蚀性能好等特点，将作为非常重要的飞机结构材料，在大飞机结构中占有很大的使用比例。国外大型民用客机从波音707 发展到现在以波音787 和A380 为代表的新一代大型民机，从舒适性、安全性、经济性等主要考核民机性能指标上，发生了很大的变化，设计方法也从静强度设计、到破损安全设计、到现在
13、的损伤容限设计，其采用的材料也从片面追求高强度、到要求疲劳强度较好的材料、到除考虑损伤容限之外，同时考虑抗蚀性和低成本的新要求，因此主体结构材料也发生了很大的变化，特别是随着先进复合材料用量大幅度增加，对传统轻质合金的用量冲击很大，如B787 飞机的复合材料用量达50%，而铝合金的用量只有20%。但目前正在使用的民用客机，以及即将投入使用的大型客机A380，铝合金还占着主导作用。波音777是美国波音公司九十年代推出的大型民用客机，采用的材料多是80 年代末90 年代初比较成熟的材料，或90 年代商品化的材料。因此，它的选材具有一定的代表性。其主要部位的材料选用见表1。表1 波音777 主要部位
14、用材一览表部位 材料上翼面蒙皮上翼面长桁7055-T77517055-T77511下翼面蒙皮 2324-T39下翼面长桁 2224-T3511翼梁上缘条下缘条腹板7150-T775112224-T35112324-T39机身长桁、座椅滑轨、龙骨梁 7150-T77511侧框（锻件） 7050-T7452机身蒙皮 2524-T3锻件 7150-T77襟翼滑轨 Ti-10-2-3起落架轮托架 Ti-10-2-3尾喷管 21S尾锥 21S后整流罩 21S部位 材料上翼面蒙皮上翼面长桁7055-T77517055-T77511下翼面蒙皮 2324-T39下翼面长桁 2224-T3511翼梁上缘条下缘条
15、腹板7150-T775112224-T35112324-T39机身长桁、座椅滑轨、龙骨梁 7150-T77511A380作为法国Airbus公司推出的面向21世纪的大型民用客机，其机体结构材料，优质铝合金用量最大，占重量的61，复合材料占25（22为CFRP，用量达32t；3为首次用于民机的GLARE），钛和钢占10，其他4，A380 飞机主要部位的材料选择见表2。表2 A380飞机主要部位选用材料部位 选用的材料机身上机身用Glare，中央翼盒CFRP，襟翼/肋CFRP，上地板梁CFRP，后舱门CFRP，吊舱钛合金SPF/DB，密封隔板用Glare，机身地板桁条IM CFRP，机身气密舱的球
16、面框用ROHACELL 的PMI 硬质泡沫芯。2024/2524 蒙皮 2024T42 挤压框，上壁板Glare，PAX 门，RTM 铰链，下层梁CFRP IM 纤维座椅滑轨 7349/7055 主层梁 Al-Li C460/2196 T8511 货物舱门梁 7175 T79511、座椅轨道 Ti6Al4V下壁板 6013 T6 焊接（机身-蒙皮）曲面舱门壁板 60566013 和6056 焊接机身下壁板主翼盒上蒙皮 7055 T7951 7055/7449 HF T7951分析国际主要大型民用客机制造企业的机型可以看出，超高强度铝合金作为飞机的结构材料仍然占据着非常重要的地位。结合我国大力发
17、展民用大型客机的总体形势可以看出，超高强度铝合金在航空领域也是有着很广阔的市场应用前景。近年，我国一系列“神舟”号宇宙飞船的发射升空。尤其将杨利伟等航天员送上太空，中国的航天技术达到了一个新的水平。正在建设嫦娥号空间站、“北斗”卫星导航系统等都可以看出中国在航天领域的发展正如火如荼。复合材料在航天结构上的应用扩大，铝合金在以固体火箭发动机为动力的战略导弹上的应用明显减少。但在今后相当长时问内，超高强度铝合金仍然是运载火箭、宇宙飞船和空间站等航天器的主体结构材料，也是导弹等武器系统的重要结构材料之一。目前国内、外飞船、航天飞机起结构件还是以铝合金为主。1.1.2.3超高强度铝合金在建筑行业中的应
18、用随着建筑材料中绿色材料（减少材料使用量、可回收）要求的提高、以及建筑行业中门窗面积的增大，尤其是在一些体育场馆、展览会场的建设中，轻质超高强度铝合金型材的需求将十分大。项目所开发的超高强度铝合金，可以应用于建筑业中需求轻质超高强度、高塑性型材的场合，如体育场馆、展览会馆、临时性住宅等的结构用材，还可应用于有一定承载要求的铝合金建筑门窗和玻璃幕墙， 阳台护栏，广告牌、交通桥梁设施。由于研发的超高强度铝合金的轻质高强度特性，将大大降低建筑物的整体重量，简化建筑结构，减少建筑用材；由于材料的高塑性特性，将进一步使建筑的外观结构多样美观化；由于材料良好的耐腐蚀性能，将减少建筑的维护成本。同时，由于铝
19、合金材料易于回收，将减少建筑垃圾，美化环境。从而大大降低建筑行业的能耗，实现节能减排的目标。1.1.2.4超高强度铝合金在其它行业中的应用超高强度铝合金具有高强度、高硬度、低密度优异的抗腐蚀性能等特点，使得其在促进节能减排，降低单位GDP能耗和增加经济效益方面具有不可忽视的重要市场地位。其不仅可以应用在汽车、航空、航天、建筑等领域，而且可以应用于自行车、纺织工业、模具等行业中。1.2设计工作的依据和范围1.2.1设计工作的依据根据安徽科皖特种铸造有限公司的地理位置、公司现有设备、技术和当地人文社会情况；国家关于有色金属生产过程中的相关标准主要有：铝加工厂建设标准、GB 50482-2009铝加
20、工厂工艺设计规范；以及国家关于实施节能减排战略和环境保护的规定等作为本设计的依据1.2.1设计工作的范围 设计工作的范围为安徽科皖特种铸造有限公司投资兴产超高强度轻质铝合金生产线、车间的总平面布置、工艺流程、设备的选型以及水、电力、节能、环保、消防、投资估算、和整个项目的经济效益分析。1.3主要结论（1）.安徽科皖特种铸造有限公司投产超高强度铝合金是扩大产业规模转化现有产业优势持续发展企业的需要。同时也是建立在国家大力发展汽车、航空、航天总体趋势的需要和国家对于节能减排减少单位GDP能耗的强烈要求下应时、应势而为的。（2）.安徽科皖特种铸造有限公司注重人才的培养、重视技术在生产中所占的比重，时
21、常和国内外知名院校的教授、学者请教科学文化知识；定期举办技术交流研讨会。在工作和生活上对于技术人员都给以了极大地支持和鼓励。（3）年产5000吨超高强度铝合金制品的生产线采用的现有成熟的技术和经实践证明具有优越的生产效能的新设备。在技术上本项目是可行的。（4）根据工程建设方案的制定及其投资分析，本项目的中投资为人民币37827万元。投资建设期为1年。（5）本项目财务效益良好，全部投资所得税前内部收益率为所得税后内部收益率为投资回收期全部投资所得税前为 所得税后为1.3主要问题和建议(1)本项目建成投产后，其机械化水平和自动化水平高，另外由于采用的是新工艺、新设备。因此建议在本项目投产以前加强技
22、术工人的培训和管理人才的支持。(2)本项目的建设和投产需要当地政府的大力配合和支持。第二章 企业概况安徽霍山科皖特种铸造有限责任公司坐落在皖西革命老区霍山县，紧靠风景秀丽的新中国第一坝佛子岭水库和大别山主峰旅游区，位于安徽军工发源地“九厂一院”的所在地，国道105贯穿城区，省道318线环城而过，距宁西铁路、合武高速铁路站30Km，距京福高速入口仅66Km，距离正在兴建的新桥国际机场36Km，交通非常便捷。 公司成立于1999年7月，为股份制企业。是安徽省重点调度的成长型企业之一，六安市重点调度的规模工业企业。是南京战区唯一一家特种铸造军工资质企业、军民结合重点扶持企业。公司现有职工138人，各
23、类专业技术人员22人，其中：工程技术人员11人、高级职称4人、中级职称7人。公司注册资本600万元，总资产3600万元，固定资产1552万元，占地面积172.4亩，拥有铸造生产设备120台（套），理化检测设备先进、齐全，各种计量器具50台（套）。生产制造和坚持能力具备了规模生产和质量保证能力。为了全面提高企业现代化管理水平，不断提升企业核心竞争力，公司全面贯穿GB/T19000-ISO9000:2000:标准，公司质量管理工作走向科学化和规范化的轨道。2005年5月公司获得了GB/T190001-2000质量管理体系认证，2008年5月通过了国家军品科研生产单位保密资格认证，2008年12月通
24、过GJB9001A-2001军工产品质量管理体系认证。09年6月取得了国家国防科工局武器装备科研生产许可证，09年7月取得解放军总装备部武器装备科研生产承制单位资格证书。公司有较强的研制开发能力，聘请了中国兵器工业设计研究院、中国兵器工业安全技术研究生、合肥工业大学的专家教授为技术顾问。精密铸造件在中国兵器工业设计研究院专家的技术指导下，产品质量、性能、价格达到军方要求，现已批量生产，并具备为核电工业生产配套产品的研发生产能力，得到核电专家的认同。目前公司采用熔模铸造、树脂砂型铸造等先进的铸造技术。主要产品有：军工产品，合金钢泵阀，汽车、叉车、矿山机械、冶金设备配套件，合金球磨，金属模具等产品
25、。公司严格遵守国家法律法规，诚信经营，多年来得到各级领导和部门的关系和支持，公司连续多年获得市、县、镇“优秀民营企业”、“先进民营企业”、“突出贡献企业”；省、市“民营科技企业”、“安徽省重点调度的成长型小企业”的称号，被安徽省国防工办确定为省军民结合重点支持发展企业，多次被部队评为“军地双拥工作优秀企业”、“军队两用人才培训基地”多次被评为“中合体守信用单位”、“价格、计量、质量信得过单位”、“安徽省市场质量放心产品”。第三章 市场预测及生产纲领3.1拟建规模3.1.1产品名称本生产线以生产超高强度铝合金为主，并具备按需生产该合金型材、棒材、板材及其它零部件的能力。设计年产超高强度铝合金制品
26、5000吨。3.1.2产品规格（见表3.1）表3.1 产品规格表序号产品名称规格备注1板材、型材厚度5-500mm按需生产2棒材、管材5-500mm；L： 10-5000mm按需生产3锻件包括自由锻件和模锻件投影面积1650cm2厚度150mm4零部件汽车大梁、模具及其它按需生产3.1.3产品结构（见表3.2）表3.2 产品结构表序号产品类型产量产品比列备注1板材、型材3000吨/年60%可根据产品要求进行热处理2棒材、管材700吨/年14%3锻件1000吨/年20%4零部件300吨/年6%3.1.4产品性能本项目所生产的超高强度铝合金，具有非常高的比强度以及良好的综合理化性能。典型产品的机械
27、及物理性能如表3.3所示。表3.4 典型产品超高强度铝合金板材（T651）机械性能抗拉强度MPa6300.2%屈服强度MPa560伸长率14体膨胀系数m3/(m3*K)68*10-6弹性模具E/GPa72硬度HB180密度KG.m32810.53.1.5产品用途随着国际、国内对环境、能源的大力关注，经济发展的同时，人们都在大力倡导节能减排。在中国节能减排已经被写入相关法律法规。在这样的背景下，作为超高强度、具有良好的抗腐蚀、电化学综合性能的轻质铝合金其应用前景不可限量。可作为航天、航天工业中的结构件，在大大降低其生产、运行成本的同时又能实现节能减排。在汽车工业中，可作为汽车大梁、底盘、轮毂等主
28、要结构件，显著地减轻整车的重量，减少油耗。在建筑行业中，可作为建筑结构件型材。另外还可被应用于如染织机中的梭子、机械手臂等其他行业中的动力结构件中，以减少机构在运行过程中能量消耗促进节能减排规划的发展。3.2市场需求预测超高强度具有优异的综合性能的轻质合金无论是在航空、航天等高端领域。还是在普通的民用领域，一直以来都占据着非常重要的地位。本项目讨论的超高强度铝合金其力学性能、综合性能超过进口7075、7050合金，而且拟建的工厂具备对合金进行挤压、锻造、热处理、预拉伸、阳极氧化等工艺的能力。而进口7075T651合金的价格在11万元/吨，远高于一般铝合金的价格，这一直是轻质铝合金不能被应用到一
29、些民用工业结构件中的重要原因。面对如此高的价格，考虑到产品的成本，很多行业都为了降低成本而放弃了选用超高强度铝合金的打算。而安徽霍山县科皖特种铸造有限责任公司，地处中部地区。便利的交通、丰富的劳动力资源、以及优秀的管理团队和德艺双馨的技术人员这些都为其生产的产品注入了优质的潜在价值，大大的降低了该超高强度铝合金产品的价格。可以看出，随着节能减排大趋势的蓬勃发展；航天、航天领域的迫切需求；多行业领域对轻质高强度合金的强烈愿景；具有很大的价格优势和综合物理、化学性能的国产超高强度铝合金的市场供求是失衡的。本项目生产的超过强度铝合金将具有良好的市场前景。第四章 公用动力条件4.1地理位置 安徽科皖特
30、种铸造有限责任公司位于皖西革命老区霍山县，霍山地处安徽省西部、大别山北麓，面积2043平方公里，人口36.7万，辖16个乡镇、130个村、15个社区，属北亚热带温湿季风区，植被丰富，物种众多，森林覆盖率达 71.5%，生物物种多达6500余种，是一个生态系统相对完备、森林植被垂直分布、珍稀物种丰富的天然基因宝库。这里有丰富的矿产、药材、茶叶、蚕桑、毛竹、水电、板栗、森林等自然资源，素有“金山药岭名茶地，竹海桑园水电乡”的美誉。公司所在地毗邻佛子岭水库和大别山主峰旅游区，位于安徽军工发源地“九厂一院”的所在地。4.2气候条件地属亚热带湿润季风气候和温带半湿润季风气候的过渡地带。其特征是季风显著，
31、气候湿润，四季分明，无霜期长，光、热、水条件优越。常年平均气温为15，平均无霜期为220天，常年平均降雨量为1400毫米，平均降雨日为141天，最少111天。4.3运输条件安徽科皖特种铸造有限责任公司毗邻国道105，省道318线环城而过，距宁西铁路、合武高速铁路站30Km，距京福高速入口仅66Km，距离正在兴建的新桥国际机场36Km，交通非常便捷。公司和各原料供应产区有多条运输道路相连，交通运输状况良好。4.4供电条件 经安徽省电力局同意，选经过公司附近的高压线接线供电。4.5水源 本公司所在地属亚热带湿润季风气候和温带半湿润季风气候，气候湿润，常年平均降雨量为1400毫米，且公司毗邻佛子岭水
32、库。水源非常丰富加上取水成本低廉，完全可以保证公司的生产、生活用水。4.6排水本公司对生产、生活产生的污水进行净化处理后循环利用。做到产区内消化，不外排。4.7通讯通过电话、传真、互联网和外界保持联系，公司有内线电话，作为厂区内部联系使用。第五章 物料供应及协作5.1用电负荷及供电情况安徽科皖特种铸造有限责任公司现有装机容量500Kw，远远不能满足新生产线的供电需求，因此将公司的装机容量增加为9800Kw，计算有功功率为6860Kw。安徽科皖特种铸造有限责任公司现有1台变压器，为560Kw，本项目设计新安装6台变压器，均为1600Kw。5.2水资源供应情况安徽科皖特种铸造有限责任公司现有引水管
33、道其出水量为20m3/h，还有一个100m2的清水池，并设有二级泵站一个，其水质负荷生活饮水标准和生产用水水质的要求。公司的给排水自成系统，公司每小时用水为40吨，需新架设管道一条，其出水量为20m3，并增设100m3清水池和二级泵站一个，其水质负荷生活饮水标准和生产用水水质的要求。5.3原料安徽科皖特种铸造有限责任公司拟投产的超过强度铝合金生产所需要的主要原料为：电解铝锭；锌锭；镁锭；Al-50Cu中间合金；Al-Sc中间合金； Al-4.1Y中间合金；Al-10Sr中间合金；Al-4Zr中间合金；Al-15%Mn中间合金；变质、精炼剂；覆盖剂；润滑油；模具等。所需原材料都可以在附近地域购得
34、，具有供应链稳定、质量较好、运距短、交通方便、价格便宜等优点。第六章 主要生产设施及设备6.1生产工艺过程综述本生产线主要有：原料清理检查、称量和配料、熔炼、浇铸、均匀化退火、热轧、热挤压、锻造、性能检测、包装等生产工段。6.2原料清理、检查工段生产所需原料主要经由公路运输进厂。进厂原料首先存放在露天堆料厂，然后分类存放进仓库。将大块原料破碎、清洗、清理回炉料。并抽样检查原料品质。保证原料的质量。6.3称量、备料工段 确定合金的配料标准、炉料组成和每炉的全部炉料量，进行炉料的准备过程。根据经验确定出各辅料的实收率范围之后，依据产品成份要求，计算得出配料所需各物料的具体数值，然后按照各辅料添加方
35、法加入熔体。另6.4熔炼、浇铸工段6.4.1概述 目前国内外大中型铝加工厂的铸锭生产仍以半连续铸造法为主，它的主要特点是单机生产能力大，适合于各种牌号系列的铝及铝合金扁锭铸造，扁锭经热轧后可进一步轧制成各种用途的高精度板、带、箔材，适合于大、中型铝加工厂采用。其生产工艺技术正朝着增大锭重、提高产品质量、降低消耗、提高生产效率以及生产过程机械化、自动化的方向发展。铝及铝合金熔体内含氢量的高低和非金属夹杂物的多少对铝材质量有着重要的影响。炉内精炼技术，例如气体精炼、熔剂精炼、喷粉精炼等技术，在铝熔体处理上只能达到25以内的效果，不能完全满足生产高质量产品的合金的要求，因此必须采用高效的在线除气和过
36、滤技术。在线除气是在铸造过程中对铸造流槽中的铝熔体采用N2或Ar气作为精炼气体进行精炼除气，能有效地除去铝熔体中的氢，除气效率可达到70以上。本项目采用Ar气作为精炼气体进行除气。铝熔体炉外在线处理法将除渣与除气有机的结合起来，具有较好的脱气、除渣、脱钠效果，而且不对环境造成污染，在铝熔体处理中得到了广泛的应用。过滤是去除铝合金熔体中非金属夹杂物最有效和可靠的手段。熔体过滤有网状过滤、泡沫陶瓷板过滤、微孔陶瓷管过滤等。本项目使用的是泡沫陶瓷过滤板。熔炼和浇铸在熔铸车间进行，熔铸车间的任务是为压延车间提供规格和质量均符合技术要求的铝合金扁锭。熔铸车间的设计规模为：年产铝及铝合金扁锭为5000t。
37、熔铸车间生产拟采用国际上大型铝加工企业所普遍采用的、成熟的生产工艺技术，即：熔炼一保温一除气、过滤和晶粒细化一半连续铸造的工艺技术生产铝及铝合金扁锭。熔铸车间主要设备有：圆形熔铝炉、倾动式保温炉、在线精炼过滤装置、液压半连续铸造机以及铸锭锯切机列等。根据国内外铝熔铸生产设备的设计制造水平，熔炼一保温炉组、液压半连续铸造机、电磁搅拌装置等由国外引进，铸锭锯切机列采用国内外合作制造，均热炉组及中频感应炉为国内设计制造。考虑本项目所生产铸锭规格和最终产品的需要，熔铸车间同时引进铸造工艺技术。熔铸车间生产线达到国内外先进水平。合金化学成份分析和铸锭组织检验由熔铸车间炉前分析室及中心实验室承担；生产所需
38、的Ar、压缩空气、循环水等由公司原有设施及新建的站房提供；生产所需的原辅材料外购。6.4.2金属平衡依据熔铸车间生产计划和拟采用的生产技术和装备水平，参照国内外同类工厂生产的实际情况，经计算确定熔铸车间的综合成品率为87.5%。熔铸车间的年投料量为7534t，其中返回废料为2729t，新金属与中间合金用量为4805t。新金属用量具体如下：重熔用铝锭3200t重熔用镁锭140t锌锭365t铝-钛-硼线杆11t中间合金锭：Al-50Cu 200tAl-3Sc 166tAl-4.1Y 300tAl-4Zr 125tAl-15Mn 130tA1-6Ni 208tAl-10Sr 55t6.4.3合金的熔
39、炼、铸造工艺熔炼是使金属合金化的一种方法，它采用加热的方式改变金属物态，使基体金属和合金化组元按要求的配比熔制成成分均匀的熔体，并使其满足内部纯洁度、铸造温度和其他特定要求的一种工艺过程。其最大的特点就是在高温阶段停留时间长。在熔炼过程中具有氧化、吸气、挥发、吸杂等特性。主要包括熔化铝及回炉料；熔炼合金；精炼、变质处理。 6.4.3.1熔化及熔炼合金熔炼炉主要是起熔化铝合金锭、中间合金、调整合金成分以及配制生产所需中间合金的作用。在熔炼生产之前，要做好熔炉的准备工作。新建成的熔炉和经过大修、中修、小修的熔炼炉，在开炉前的准备工作主要包括自然干燥、烘炉、洗炉、和烟道清扫。熔炼温度控制在700-7
40、50。熔炼基本过程及注意事项如下：A装炉熔炼时，装入炉料的顺序和方法不仅关系到熔炼的时间、金属的烧损、热能消耗，还会影响到金属熔体的质量和炉子的使用寿命。装料时，先装小块或薄片废料，铝锭和大块料装在中间，最后装中间合金。熔点低、易氧化的中间合金装在中下层。所装入的炉料应当在熔池中均匀分布，防止偏重。小块或薄板料装在熔池下层，这样可减少烧损，同时还可以保护炉体免受大块料的直接冲击而损坏。熔点高的中间合金，装在上层，由于炉内上部温度高容易熔化，也有充分的时间扩散，使中间合金分布均匀，则有利于熔体的成分控制。炉料装平，保证各处熔化速度相差不多，防止偏重时造成的局部金属过热。B.覆盖熔化过程中随着炉料
41、温度的升高，特别是当炉料开始熔化后，金属外层表面所覆盖的氧化膜很容易破裂，将逐渐失去保护作用。气体在这时候很容易侵入，造成内部金属的进一步氧化。并且已熔化的液体或液流要向炉底流动，当液滴或液流进入底部汇集起来时，其表面的氧化膜就会混入熔体中。所以为了防止金属进一步氧化和减少进入熔体的氧化膜，在炉料软化下塌时，应适当向金属表面撒上一层粉状熔剂覆盖。这样也可以减少熔化过程中的金属吸气。C.加铜、加锌当炉料熔化一部分后，即可向液体中均匀加入锌锭，以熔池中的熔体刚好能淹没住锌锭和铜板为宜。D.搅拌熔化过程中应注意防止熔体过热，熔炼时炉膛温度高达1200，在这样高的温度下容易产生局部过热。为此当炉料熔化
42、之后，应适当搅动熔体，以使熔池里各处温度均匀一致，同时也利于加速熔化。E. 扒渣、搅拌与加Mg当炉料在熔池里已充分熔化，并且熔体温度达到熔炼温度时，即可扒除熔体表面漂浮的大量氧化渣。扒渣前应先向熔体上均匀撒入粉状熔剂，以使渣与金属分离，有利于扒渣，可以少带出金属。扒渣要求平稳，防止渣卷入熔体内。扒渣要彻底，因浮渣的存在会增加熔体的含气量，并弄脏金属。扒渣后便可向熔体内加入镁锭，同时要用2号粉状熔剂进行覆盖，以防镁的烧损。防止镁的烧损，并且改变熔体及铸锭表面氧化膜的性质，在加镁后须向熔体内加入少量（0.001%-0.004%）的铍。铍一般以Al-BeF4与2号粉状熔剂按1：1混合加入，加入后应进
43、行充分搅拌。为防止铍的中毒，在加铍操作时应戴好口罩。另外，加铍后扒也的渣滓应堆积在专门的堆放场地或作专门处理。F.炉前成分分析在熔炼过程中，要适时取样做快速成分分析。这是因为在配料计算时，虽然对成分进行了控制，但是生产中的不可控因素很多，在熔炼过程中可能由于各种原因而发生了合金成分的变化。比如炉前过秤的不准确、使用的中间合金成分不均匀、烧损超出预计值、熔体偏析跑漏等，都可使熔体的实际化学成分偏离控制范围。因而在合金化元素都加完后必须从熔体中取样进行炉前快速成分分析。在取样分析时要注意以下几点：（1）试样具有代表性。取样前应充分搅拌，以均匀其成分，由于反射炉熔池表面温度高，炉底温度低，没有对流传
44、热作用，取样前要多次搅拌，每次搅拌时间不得少于5min。（2）取样部位和操作方法要合理。由于熔池大而深，尽管取样前进行多次搅拌，熔池内各部位的成分仍然有一定的偏差，因此，试样应在熔池中部最深部位的二分之一处取出。取样前应将试样模充分加热干燥，取样时操作方法正确，使试样符合要求，否则试样有气孔、夹渣或不符合要求，都会给快速分析带来一定的误差。（3）取样时温度要适当。某些密度大的元素，它的溶解扩散速度随着温度的升高而加快。如果取样前熔体温度较低，虽然经过多次搅拌，其溶解扩散速度仍然很慢，此时取出的试样仍然无代表性，因此取样前应控制熔体温度适当高些。 G.补料、冲淡当快速分析结果和合金成分要求不相符
45、时，就应调整成分冲淡或补料。（1）补料。快速分析结果低于合金化学成分要求时需要补料。为了使补料准确，应按下列原则进行计算：1）先算量少者后算量多者；2）先算杂质后算合金元素；3）先算低成分的中间合金，后算高成分的中间合金；4）最后算新金属一般可按下式近似地计算出所需补加的料量，然后予以核算，算式如下：X=(a-b)Q+(c1+c2+)a/(d-a)式中：X所需补加的料量，kg;Q熔体总量（即投料量），kg;a某成分的要求含量，%；b该成分的分析量，%；c1、 c2、cx 分别为其它金属或中间合金的加入量，kg;d补料用中间合金中该成分的含量（如果是加纯金属，则d=100），%。（2）冲淡快速分
46、析结果高于化学成分合金成分标准上限时就需冲淡。在冲淡时高于化学成分标准的合金元素要冲至低于标准要求的该合金元素含量上限。在冲淡时一般按照下式计算出所需的冲淡量。X=Q（b-a）/a式中b某成分的分析量，%；a该成分的标准上限的要求含量，%；Q熔体总量，kg;X所需的冲淡量，kg;合金成分调整时需注意以下几点： （1）补料和冲淡时都用中间合金；（2）补料量和冲淡量在保证合金元素要求的前提下应越少越好；（3）如果在冲淡量较大的情况下，还应补入其它合金元素，使这些合金元素的含量不低于相应的标准或要求。 H.出炉 当熔体经过精炼处理，并扒出表面浮渣后，待温度合适时，即可将金属熔体输注到静置炉，进行精炼、变质、除处理，以便准备铸造。 I.清炉清炉就是将炉内残存的结渣彻底清出炉外。每当金属出炉后，都要进行一次清炉。当连续生产515炉，就要进行大清炉。大清炉时，应先均匀向炉内撒入一层粉状熔剂，并将炉膛温度升至800以上，然后用三角铲将炉内各处残存的结渣彻底清除。熔炼过程中用到的工具都要预先涂覆TiO2粉末，并预热到200-300oC防止污染熔体和带入水气。在熔炼结束后，就要借助流管将合金液导入静置炉中进行后续处理。选用与熔炼炉和静置炉落差相适应长度的流管倒炉，在倒炉前提前放置好流管，利用炉温