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1、国钨综合最新家科技支撑计划项目可行性研究报告书 国家科技支撑计划项目建议书项目名称钨工业产业化重大关键技术研究与示范建议单位 江西省科学技术厅二八年八月三十日项目概况表项目名称钨工业产业化重大关键技术研究与示范经费需求93亿元其中国拨 024亿元实施周期3年重大项目重点项目所属领域能源资源环境 农业材料制造业交通运输信息产业与现代服务业 人口与健康 城镇化与城市发展公共安全与其他社会事业项目与纲要的衔接性明确列入纲要水和矿产资源领域矿产资源高效开发利用优先主题基本属于纲要 新材料 领域 有色 优先主题的范畴其他请说明项目与重大工程重大装备行业重点业务工作或引进消化吸收项目的结合性是江西省钨工业
2、产业化工程的关键配套技术没有明确的依托工程其他请说明项目与部门地方科技需求的衔接需求提出单位 江西省科学技术厅 其它请说明创新类型原始创新集成创新引进消化吸收再创新项目完成时的应用类型形成自主研发能力形成规模生产能力局部试点示范 较大范围推广应用项目组织单位的建议牵头组织单位建议江西省科学技术厅 其他组织单位建议 编写说明1项目建议应符合国家中长期科学和技术发展规划纲要2006-2020年以下简称纲要重点领域及其优先主题的任务支撑实施最新或国家重大战略部署并符合国家科技支撑计划管理暂行办法规定的立项要求2各有关部门地方及有关单位结合本行业本地区等发展需求提出项目建议正式行文并同时通过科技部门户
3、网站comcn上的国家科技计划项目申报中心报送科技部3报送项目建议书时应一并附上国家科技计划项目概算申报目 录一项目立项的必要性及需求分析11钨矿资源高效综合利用关键技术研究321000吨年高性能超细晶硬质合金生产技术研究53高性能高精度涂层数控刀具产业化生产技术研究6二项目目标及主要任务81钨矿资源高效综合利用关键技术研究821000吨年高性能超细晶硬质合金生产技术研究133高性能高精度涂层数控刀具产业化生产技术研究15三相关领域国内外技术现状发展趋势及国内现有工作基础181钨矿资源高效综合利用关键技术研究1821000吨年高性能超细晶硬质合金生产技术243高性能高精度涂层数控刀具产业化生产
4、技术研究27四技术经济效益推广应用及产业化前景311钨矿资源高效综合利用关键技术研究3121000吨年高性能超细晶硬质合金生产技术研究343高性能高精度涂层数控刀具产业化生产技术研究35五计划实施年限经费概算与资金筹措371钨矿资源高效综合利用关键技术研究3721000吨年高性能超细晶硬质合金生产技术383高性能高精度涂层数控刀具产业化生产技术研究38六必要的支撑条件组织措施及实施方案391钨矿资源高效综合利用关键技术研究3921000吨年高性能超细晶硬质合金生产技术423高性能高精度涂层数控刀具产业化生产技术研究44一项目立项的必要性及需求分析江西省已探明的钨WO3保有资源储量为10844万
5、吨居全国第2位其中基础储量6298万吨占全国的188根据省国土资源厅和省地矿局有关资料江西省有待探明潜在的钨WO3资源量205万吨江西省钨产业发展资源保障具有比较优势经过十五期间快速健康发展江西省钨产业已形成从采矿选矿冶炼到钨加工及应用产品的产业链主要有以下几个特点产业基础日益坚实具备了发展的基础全省形成了钨采矿生产能力920万吨年仲钨酸铵能力67万吨年钨粉能力17万吨年钨铁合金能力6000吨硬质合金1100吨钨丝10亿米硬质合金微型钻450万支硬质合金精密工具35万支为江西钨产业加速发展奠定了基础具有产业集群的优势具备了加速发展的条件江西省现有钨企业197家钨矿95家钨冶炼加工34家贸易流通
6、和精选企业68家除省属江西钨业集团有限公司外还有颇具活力的股份公司及民营企业产品结构逐步优化从2004年起江西省结束了销售钨精矿的历史目前全省钨的初级中级产品产量和销售量位居全国第一基本具备调控市场的能力但是我省钨产业发展中仍存在以下问题资源开采综合利用总体水平低资源浪费严重二次资源的回收与利用的技术研究迫在眉睫优质钨资源越来越枯竭贫细杂矿体亟待开发利用钨初加工产品能力过大深加工和精加工产品比重小钨企业技术装备水平总体不高技术装备已接近和达到国际先进水平的企业太少高新技术产品太少缺乏核心竟争力 5 缺乏一个能够支撑和带动钨产业结构优化升级的龙头企业特别是拥有自主知识产权主业突出具有核心技术和核
7、心竞争力强的大企业和大企业集团按照江西省委省政府的要求要把江西建成全国重要的钨精深加工及新材料基地在控制钨精矿生产总量和钨冶炼产品能力的基础上重点发展亚微和超细硬质合金高冲击韧性和高耐磨性硬质合金采掘工具硬质合金涂层加工工具硬质合金硬面材料钨及钨合金材料硬质合金废料综合回收及低品位复杂矿源冶炼技术等系列产品把江西建成全国重要的钨精深加工及新材料基地到2009年硬质合金生产能力达到8000吨全省钨产业销售收入有望超过200亿元为此我们选择了以下三个项目进行技术研究以全面提升江西钨产业生产技术水平1钨矿资源高效综合利用关键技术研究江西赣南素有世界钨都的美誉赣南钨矿的开采历史已有百年随着这些矿产资源
8、的大规模开采利用一些大中型黑钨矿床其保有储量已大幅下降且大部分矿山已进入深部开采开采品位下降伴共生的有价元素的含量矿石性质发生一定的变化影响到综合回收指标和经济效益的进一步提高目前国内黑钨矿山钨的选矿回收率最高达到875国有矿山平均845共伴生矿产资源钼铋铜锡铅锌等综合利用率仅为35左右综合回收过程中大多用到氰化物等有毒有害药剂其中氰化物对操作环境产生严重的污染钨冶炼工艺与选矿工艺的衔接上还存在一定程度的问题所采用的工艺只能处理一级类黑钨精矿和钙含量相对较低的精矿由于钨资源的开采利用历史已长达百年钨矿山排出了大量的尾矿受当时技术相对落后的限制尾矿中含有大量的有价金属元素未得到有效地利用仅以江西
9、钨业集团有限公司为例2006-2007年度的尾矿资源调查结果表明所属钨矿山十四个尾矿库尾矿资源总体情况为总尾矿量为51264164万吨 尾矿中有价元素为 WO3金属量38785156吨Mo金属量7436695吨Bi金属量12195714吨Cu金属量1100393吨Pb金属量12727吨Zn金属量1786028吨Sn金属量889974吨S 2484197吨钨矿山因资源性质的差异以及综合回收利用工艺技术水平高低不等选厂现排出的尾矿中除钨外也还有其它有价元素可进行综合回收据江西钨业集团有限公司调查所属钨矿山选厂每年选矿损失率在15左右尾矿中的钨金属量约700吨钼金属量约150吨铜金属量约300吨铋金
10、属量约180吨铅金属量约140吨锌金属量约350吨锡金属量约80吨另外在综合回收过程中大部分矿山都采用了氰化物等有毒化学药剂不同程度地对作业环境以及周边环境造成污染钨湿法冶炼的氢氧化钠压煮法分解工艺技术因流程短分解率高设备简单等优点成为当前钨的湿法冶炼的主要方法利用NaOH分解工艺进行分解钨精矿时由于碱分解逆反应的存在钨精矿品位较低杂质含量偏高特别是当其中的钙含量偏高时冶炼渣钨含量将急剧上升直接导致钨金属回收率迅速下降同时由于WO3品位的降低SiPAs等有害元素容易从伴生的磷灰石毒砂萤石硅酸盐和石英钼酸钙和二硫化钼黝锡及其它矿物浸出降低交换液质量提高除杂成本如果除杂效果不理想将严重影响仲钨酸铵
11、产品理化性能因此该生产工艺更适应用于分解优质黑钨精矿用于分解品位较低杂质含量偏高的钨精矿时则存在较多的技术问题目前钨工业主要采用选矿工艺适应冶炼工艺的被动手段来解决这一问题也即选矿过程必须选出高品位低杂质的钨精矿以适应冶炼过程的要求致使选矿过程钨的回收率难于得到提高钨资源得不到有效的利用上述种种迫切需要开展钨矿资源高效综合利用关键技术研究通过加强技术研发创新突破关键性技术难题形成具有自主知识产权的与钨选冶相关的一整套的工艺技术及装备完整的钨细泥选矿新技术新工艺新设备钨矿伴生有价金属高效利用环境友好新工艺高杂质低品位钨精矿冶炼工艺钨尾矿资源综合利用新技术新设备所形成的工艺技术及装备的应用将为钨矿
12、资源高效综合利用提供技术支持一方面提高选矿过程本身的回收率另一方面强化冶炼工艺技术对原材料的适应性间接地大幅度地提高钨的回收率再一方面大幅度地提升了伴生有价金属元素的利用效率从而有效地利用有限的资源同时也为钨工业选冶的清洁生产提供相应的技术支持减少生产过程有毒有害物质的使用量减少对环境的不利影响将使所存尾矿资源化一方面使其得到进一步的开发利用尽可能多地回收有价金属元素提升我国钨矿山的资源控制力延长所属矿山的服务年限增加经济效益另一方面尾矿的再生利用本身减少了废弃物的排放若能配合相应的工艺技术将进一步减少废弃物的排放量从而大幅度地减少对环境的影响本项目内容属纲要中水和矿产资源重点领域矿产资源高效
13、开发利用优先主题通过本项目的科技研究可显著提高江西钨产业钨钼铋铜锡铅锌等资源的综合回收水平具有重大的经济效益且对于我国钨矿产资源保持稳定健康发展拓展我国优势资源储量提高资源综合利用率以及环境保护具有重大的社会效益同时对于带动我国矿业整体技术水平的提升推动行业技术进步促进区域经济社会发展都将起到重要作用21000吨年高性能超细晶硬质合金生产技术研究硬质合金作为一种重要的高效工具材料自1926年问世迄今已取得了惊人的成就由小规模生产发展成完整的工业体系其应用范围几乎已涉及到世界工业体系的方方面面进入21世纪世界硬质合金年产量达到38万吨左右而中国硬质合金产量己快速增长到15万吨左右超过世界硬质合金
14、产量的三分之一为进一步适应经济发展的需求及获得高额利润各国竞相增加投入加速科研开发硬质合金的新牌号新工艺新设备不断涌现生产技术不断进步正向着高速高性能高精密多品种化发展这种趋势对于江西来讲既是一种挑战也是一种机遇我国硬质合金工业的快速发展令世人瞩目但高档高附加值产品特别是高精度高性能超细晶硬质合金产品发展较慢2005年我国出口硬质合金的销售平均价约30万元人民币吨山特维克工具公司销售的硬质合金数控刀片平均价约30万美元吨是我国出口硬质合金平均价的八倍左右加上支撑合金配套成工具的增值部分效益差距更大开发具有高附加值的高性能超细晶硬质合金产品形成原材料制备坯料生产深度加工和工模具配套的经济实体使江
15、西天合公司的硬质合金生产综合能力进入国内前三名进一步参与国际竞争不仅对江西天合公司的发展具有极其深远的意义而且对提高江西省在硬质合金行业的地位起到重要的作用3高性能高精度涂层数控刀具产业化生产技术研究制造业及数控机床离不开切削刀具数控刀具离不开高性能高精度硬质合金涂层刀片高性能高精度硬质合金涂层刀片和数控刀具已成为提升制造业技术水平的关键因素之一切削加工作为制造技术的基础工艺刀具作为基础工艺装备是我国发展汽车工业航空航天工业国防军工业机械工业船舶工业能源工业模具工业等必备的前提条件世界切削刀具市场规模约120亿美元其中硬质合金刀具约占70十家最大的跨国工具集团占有国际工具市场三分之二的份额主要
16、生产国为美国德国日本瑞典意大利法国英国西班牙等其突出代表有瑞典的山特维克公司美国的肯纳金属公司以色列的依斯卡公司日本的三菱材料公司等国际现代工具制造业共同的特点是高起点大投入规模化国际化切削刀片需求在全世界范围内随着经济的发展而增长欧洲北美稳定增长特别是东欧亚洲市场增长很快且市场潜力很大拉美国家市场明显增长尤其是墨西哥我国切削刀具市场呈现结构性供不应求状况高性能高精度硬质合金涂层刀片及工具则因技术质量原因而基本依靠进口国内仅株洲硬质合金集团的钻石工业园具有与进口产品竞争的能力市场份额仅约102006年我国刀具的消费额为160亿元其中硬质合金刀具88亿元国产45亿元进口43亿元占全部刀具消费的5
17、5发达国家制造业中采用硬质合金刀具的比重已达到70以上据资料分析到2010年我国仅汽车工业所需硬质合金工具费用将达80亿元人民币再加上机械加工模具制造钢铁工业地质勘探矿山开发石油开采等行业的发展都离不开相关切削加工的支持所以涂层刀具行业有很大的发展空间发展我国的高性能高精度涂层刀片满足数控加工工业快速发展的需要迅速改变我国中低档产品产能过剩高档产品依赖进口的局面是非常必要的具有十分重要的意义本项目内容属纲要中材料制造业切削工具重点领域项目以崇义章源钨业股份有限公司生产的碳化钨粉为主要原料结合该公司硬质合金制品生产的技术和管理优势以及在涂层基体断屑槽型开发涂层技术切削试验等方面取得重要的研究成果
18、通过采用国内外近年来硬质合金生产方面的先进科研成果生产技术和装备以及自身技改研究新建一条生产高性能高精度硬质合金涂层刀片生产线形成1000吨年规模通过研究开发生产出一些特殊品种涂层刀片形成一套涂层基体槽型开发基体表面处理多层多元纳米涂层技术等具有自主知识产权的刀具生产技术为国内涂层刀具的发展起到积极的促进作用二项目目标及主要任务1钨矿资源高效综合利用关键技术研究主要目标针对钨矿资源高效综合利用关键技术问题通过产学研结合强化技术创新与集成重点攻克钨细泥选矿新技术新工艺新设备应用及工艺完善钨矿伴生有价金属高效利用环境友好新工艺高杂质低品位钨精矿冶炼工艺钨尾矿资源综合利用新技术新设备等关键技术难题形
19、成钨矿资源综合回收技术的集成创新显著提高钨钼铋铜锡铅锌等资源综合利用水平增强可持续发展的能力推动我国钨矿业整体科技水平的提高研究与开发任务与内容本项目设置四个专题各专题的主要研究内容与考核指标分述如下专题1 钨细泥选矿新技术新工艺新设备应用及工艺完善研究主要研究内容针对钨细泥的矿物组成粒度及金属分布特性研究开发钨细泥选别新工艺新技术结合伴生金属硫化矿浮选的研究提高伴生金属的回收指标研究钨浮选新工艺高效新型捕收剂药剂制度细粒级物料高效重选设备磁选设备的开发应用研究考核指标通过新技术新工艺新设备应用及工艺完善研究形成钨细泥高效选别技术的集成创新要求达到的主要技术经济指标为钨精矿品位45以上钨的作业
20、回收率比现有工艺提高10伴生金属综合作业回收率比现有工艺分别提高10-20专题2 钨矿伴生有价金属高效利用新工艺研究主要研究内容重选钨毛砂工艺矿物学研究查明重选钨毛砂的矿物组成有用矿物的赋存状态嵌布特征进行重选钨毛砂抬浮药剂制度的研究确定合理的药剂制度为下一步硫化矿分离提供良好的条件进行硫化矿分离工艺和相应药剂制度的研究根据矿物可浮选确定合理的选矿工艺流程确定适宜的捕收剂与组合调整剂结合以减少氰化物的用量考核指标形成一套适合伴生有价金属高效利用环境友好的新工艺技术实施产业化取代氰化物或少用氰化物减少硫化矿分离药剂成本10以上对重选毛砂和细泥浮选硫化矿精矿当铜铋钼锌和银品位分别为60802460
21、0克吨左右时达到铜精矿回收率85铜精矿品位大于18铋精矿回收率65铋精矿品位大于25钼精矿回收率72钼精矿品位大于45锌精矿回收率60锌精矿品位大于48专题3 高杂质低品位钨精矿冶炼工艺的开发主要研究内容开发出一套能适用于钙含量较高Ca38的黑钨精矿包括黑白钨混合矿WO3品位为40左右的钨中矿的处理工艺主要研究钨精矿氢氧化钠压煮法分解过程中杂质溶出的抑制分解逆反应的抑制浸出液除杂净化过程中的沉淀脱钙技术从而确保钨金属的回收率和产品仲钨酸铵产品理化性能考核指标本项目完成工业化扩大试验及工业化批量生产后使氢氧化钠分解钨矿工艺由只能处理一级类黑钨精矿延伸到能够处理钙含量较高Ca38的黑钨精矿包括黑白
22、钨混合矿WO3品位为40左右的钨中矿形成一条年处理5000吨高钙Ca38黑钨精矿包括黑白钨混合矿和低品位WO3 40的钨中矿的生产线钨冶炼金属回收率确保在96通过选冶新技术的联合使选冶总回收率至少提高3专题4 钨尾矿资源综合利用新技术新设备的研究主要研究内容试验室阶段确定取样试验的钨矿山尾矿制定取样方案采集样品加工制样完成预选及小型试验针对不同矿山的尾矿提出合适的选别流程方案及设备工业试验阶段根据试验室阶段提供的数据和选别流程方案及设备等确定工业性试验矿山试验处理能力采用工艺流程设备完成工业性试验厂设计进行设备的采购设备管路安装调试完成现场工业性试验研究考核指标形成一套适合钨矿选尾矿资源综合回
23、收的经济高效选矿技术及设备建设一条200td规模的试验生产线要求达到的主要技术经济指标为钨精矿品位25-30以上回收率达到25以上同时对伴生金属硫化矿进行综合回收技术关键技术难点创新点专题1 钨细泥选矿新技术新工艺新设备应用及工艺完善研究 技术关键离心机给矿浓度的控制给矿量的调节和给矿周期的确定细泥浮选药剂药剂制度及给矿浓度的控制磁选机选别条件的确定与工艺相适应的选矿设备的研制与选择工艺过程自动控制技术的开发技术难点给矿浓度的控制细泥原矿由原生细泥和次生细泥组成原生细泥是经过筛分脱泥螺旋脱粗后集中处理的细矿浓度只有8左右次生细泥是水力分级溢流浓度在4左右虽然经浓密机及浓缩斗的浓缩仍难以控制其浓
24、度新型捕收剂的运用及药剂制度的确定黑钨矿不均匀分布在石英脉中细粒黑钨矿只有004-001mm白钨矿粒度比黑钨更细因粒度细但选别浓度必须在30以上选别过程中跑槽现象极易产生微细黑钨回收高效设备的运用和选别条件的确定与所确定的工艺技术条件相适应的离心选矿设备磁选设备的研发工艺过程自动控制技术的开发创新点离心选矿是利用离心力远大于重力离心力场与重力场相结合来分选微细物料的选矿方法一次丢尾达60富集比可达35-5倍可减少浮选的药剂用量降低生产成本选择性高效新型捕收剂FB和TA-3选择新工艺浮选机使用双导向片叶轮增强搅拌能力给药系统使用数码给药机对生产流程实行自动调节Slon脉动高梯度磁选机是对微细黑钨
25、回收的高效设备一次丢尾达85富集比可达5-6倍专题2 钨矿伴生有价金属高效利用环境友好新工艺研究技术关键重选毛砂抬浮药剂制度的确定通过确定合理的药剂制度减少抬浮药剂对下一步硫化矿分离的影响硫化矿分离工艺和相应药剂制度研究根据矿物可浮性确定合理的选矿工艺流程确定适宜的捕收剂与组合调整剂结合以减少氰化物的用量技术难点氰化物替代品的选用以及使用无氰药剂制度如何确保工艺指标的稳定创新点降低硫化矿分离生产成本和氰化物用量减少环境污染建设资源节约型环境友好型社会高效回收利用有限的矿产资源专题3 高杂质低品位钨精矿冶炼工艺的开发技术关键钨精矿氢氧化钠压煮法分解过程中杂质溶出的抑制分解逆反应的抑制浸出液除杂净
26、化过程中的沉淀脱钙技术难点NaOH分解工艺用于分解钙含量较高Ca38的黑钨精矿包括黑白钨混合矿WO3品位40左右的钨中矿时主要的技术难点是如何抑制逆反应的发生如果不能抑制碱分解逆反应的发生冶炼渣钨含量将急剧上升直接导致钨金属回收率迅速下降同时由于WO3品位的降低SiPAs等有害元素容易从伴生的磷灰石毒砂萤石硅酸盐和石英钼酸钙和二硫化钼黝锡及其它矿物浸出降低交前液质量提高除杂成本如果除杂效果不理想将严重影响仲钨酸铵产品理化性能创新点筛选合适的沉淀剂脱钙试剂和抑制逆反应技术钨矿物中被浸出的钙离子在沉淀剂的作用下与加入脱钙试剂阴离子会生成难溶化合物以抑制碱分解逆反应的发生达到提高钨矿物浸出率浸出液与
27、有害元素及杂质有效分离的效果专题4 钨尾矿资源综合利用新技术新设备的研究技术关键适宜分级粒度的确定不同性质钨尾矿的选别流程的确定高效选别设备的开发应用和工艺参数的确定浮选药剂的种类和用量的调节技术难点各钨矿山尾矿的矿石性质多变要分别进行研究试验针对不同矿石性质的尾矿要制定不同的选别工艺开发或选用不同的选别设备尾矿中各有价元素含量较低在保证经济效益的同时还要保证资源的利用率创新点针对尾矿中伴生有价金属采用浮选进行硫化矿的综合回收采用离心机选矿进行细粒级的选别一次丢尾达60富集比可达35-5倍可减少浮选的药剂用量降低生产成本Slon脉动高梯度磁选机对微细黑钨回收的高效设备一次丢尾达85富集比可达5
28、-6倍21000吨年高性能超细晶硬质合金生产技术研究主要目标在充分利用一期建设的基础上增加超细晶粉末制备高效球磨精加工涂层包装以及少量辅助生产设施并通过关键设备和工艺技术的改进与研究在现有成品率75基础上提高到95以上形成1000吨年生产规模通过采用先进的生产工艺和设备工艺冷却水的循环利用净化空调系统的自动控制先进的节电设备和技术等手段降低硬质合金产品的能源单耗使硬质合金产品单位耗电量从现com下 通过对超细晶粉末制备高效球磨高精度全自动成形压力烧结及研磨涂层的研究形成一套载体支撑超细晶粉末制备机械合金化先进成形技术先进压力烧结技术高精度研磨涂层等具有自主知识产权的高性能超细晶硬质合金生产技术
29、产品质量达到国际先进水平替代进口并出口创汇研发的任务与内容超细晶粉末制备工艺技术的研究针对国内大部分硬质合金生产企业使用蓝钨作原料难以获得稳定的超细晶粉末的现状借鉴国内外先进的技术采用紫钨作原料进行超细晶粉末制备工艺技术的研究以获得稳定的超细晶粉末高效球磨生产工艺技术的研究针对硬质合金行业普遍采用滚动球磨工艺进行湿磨存在投资大湿磨周期长等缺陷本项目将对高效球磨生产工艺技术进行研究采用搅拌球磨将使研磨效率提高并采用机械活性化方式将普通碳化钨粉生产超细晶混合料形成一套具有自主知识产权的超细晶混合料生产新工艺成形生产工艺技术的研究针对国内硬质合金成形生产技术比较落后的现状进行高精度全自动模压系统挤压
30、成型系统干袋成形系统等静压成形系统自动控制系统等方面的研究以提高国内硬质合金成形工艺技术水平提高制品成品率烧结生产工艺技术的研究针对超细晶硬质合金产品致密度低等现状进行低压烧结系统烧结温度控制系统烧结压力控制系统等方面的研究以提高超细晶硬质合金烧结工艺技术水平提高制品成品率研磨涂层生产工艺技术的研究针对高精度高性能超细晶硬质合金产品提出的高要求进行硬质合金研磨系统物理涂层系统化学涂层系统等方面的研究以提高超细晶硬质合金研磨涂层工艺技术水平提高制品附加值和竞争力节能降耗研究节能降耗是国家产业的发展方向为了达到节能降耗的目标本项目将采取以下措施进行节能降耗引进先进的生产工艺和设备降低高性能超细晶硬
31、质合全产品单耗重复使用工艺冷却水进行再生力求废水零排放净化空调机组送风机改为变频电机使净化空调系统成为能根据系统阻力变化进行自动调节的自动控制系统对两段10KV进线采用有源滤波装置进行无功补偿及谐波治理使功率因数达到09以上缩短变压器与用电设备之间的距离采用就近供电方式减少短网损耗选用高效节能的低损节能变压器高效节能型光源及灯具节能技术先进的风机和水泵水泵的吸入侧安装水泵流量调节装置根据生产实际需要对泵输出液流量实行调节技术关键难点创新点技术关键高效球磨工艺的研究模压挤压干袋压等静压成形工艺的研究低压烧结工艺的研究研磨技术的研究物理涂层化学涂层工艺的研究技术难点高效球磨的介质抑制剂和分散剂的选
32、择多螺旋棒材的挤压成形技术硬质合金制品研磨精度控制硬质合金制品物理涂层技术硬质合金制品化学涂层技术 创新点自主研发超细晶粉未制备自主研发超细晶混合料制备自主研发超细晶硬质合金制品3高性能高精度涂层数控刀具产业化生产技术研究主要目标以碳化钨粉为主要原料结合硬质合金制品生产的技术和管理优势以及在涂层基体断屑槽型开发涂层技术切削试验等方面取得重要的研究成果通过采用国内外近年来硬质合金生产方面的先进科研成果生产技术和装备以及自身技改研究新建一条生产高性能高精度硬质合金涂层刀片生产线形成1000吨年规模拟通过研究开发生产出一些特殊品种涂层刀片形成一套涂层基体槽型开发基体表面处理多层多元纳米涂层技术等具有
33、自主知识产权的刀具生产技术产品质量达到国际先进水平替代进口并出口创汇研发的任务与内容针对切削不锈钢用高温合金用和淬硬钢用高性能高精度涂层数控刀片和刀具主要开展如下研究工作梯度涂层基体的研究结合数控刀片的上述三种切削用途针对每种用途选择合理的数控刀片基体硬质合金基体材料成分体系根据不同材料不同切削性能的要求设计出相应的所需的成分范围并采用热力学模型运用Thermo-calc软件计算其基体材料体系在相应成分范围的合金相以及合金相在平衡条件下和非平衡条件下合金相的演变规律并设计或选择适宜的烧结工艺条件和步骤得到更为精确的成分范围结合各种被切削材料的特点了解其被切削时产生的载荷和热大致传递情况设计出较
34、为合理的基体晶粒度成分或显微组织梯度结构针对基体材料不同的成分体系和梯度结构进行烧结工艺条件烧结温度烧结气氛烧结时间等和步骤加热方式冷却方式等的精确控制研究通过烧结制品的性能强度硬度韧性等的检测得到基体组织结构和性能与其成分体系烧结工艺和步骤之间相关性的基本规律为基体材料优化成分和梯度结构奠定翔实的实验基础针对基体材料不同成分和制备工艺条件研究刀片基体材料在不同阶段的形状和尺寸收缩情况通过模拟和实验得到其控制高精度刀片基体的基本规律利用在纳米硬质合金粉末和硬质合金研究上的技术积累采用晶粒长大抑制技术自主开发出具有纳米或者纳米晶梯度结构的新型硬质合金数控刀片基体材料槽型开发技术基于ANSYS有限
35、元分析软件 建立硬质合金数控刀片的有限元模型 通过ANSYS加载求解进行位移场和应力场分析 计算出刀具的最大位移应力应变等 利用ANSYS 的有限元分析和计算机图形学结合功能 显示三维应力等值线 面 位移等值线 面 为硬质合金数控刀片的设计提供基础理论研究槽型的几何尺寸参数设计采用窄的前刀面棱带前刀面设置突起物采用曲线切削刃采用曲面前刀面以及后壁升高等手段设计出符合断屑要求的槽型针对每类被切削材料和不同的加工精度要求研究最适应的槽型与之匹配并按被加工材料和加工参数的细分建立专用化的槽型数据库针对每种数控刀片基体研究其刃口强化技术和钝化加工技术建立刃口强化和钝化的数据库涂层技术采用CVDPVD或
36、PCVD制备方法研究TiNAlNSiNXTiNSiNXTiNAlNTiNBN等多层涂层技术研究涂层与基体材料涂层层与层之间的结合强度应力分布情况元素的相互扩散情况得到涂层厚度结构和性能控制规律研究第三组元或者多组元对TiNAlNSiNXTiNSiNXTiNAlNTiNBN等多层涂层的组织结构影响规律制造出更为合理和更高性能的涂层研究对涂层晶体类型非晶态柱状晶等轴晶对涂层性能的影响规律特别是研究具有纳米结构或者纳米晶的纳米涂层制备工艺以及研究纳米涂层在随后处理和使用过程中的稳定性规律切削实验技术研究切屑在切削加工过程中的形成规律切屑的组织和力学性能演变规律研究切屑的切削流向和卷曲规律以及切屑碰到
37、障碍物而被折断和切屑被甩断的机理选择合适的切削用量切削深度和切削速度使设计的断屑槽性能得到充分发挥同时根据切屑的情况优化断屑槽的设计根据刀具的切削情况总结刀片角度断屑槽几何参数以及工件材料性能对工件加工精度的影响规律分析在切削过程中应力和热传递的基本数据研究刀片的破损机制优化数控刀片基体材料和涂层的结构和性能刀具结构设计研究数控刀片在切削不锈钢高温合金和淬硬钢等不同材质以及不同切削方式车铣刨钻镗等时的切削行为结合数控刀片的几何形状和性能设计出具有一系列专用化的刀具结构技术关键技术难点创新点技术关键梯度硬质合金成分和性能设计梯度硬质合金的制备技术断屑槽的设计涂层合金成分结构和性能设计及多层涂层的
38、制备技术纳米硬质合金和纳米涂层的控制技术切削过程切削用量切削深度和切削速度的选择技术难点梯度硬质合金梯度结构设计与控制梯度硬质合金与涂层结合界面的结合强度热膨胀和塑性变形协调性数控刀片几何参数的精度控制刃口强化和钝化技术 断屑槽的几何设计纳米颗粒抑制长大技术 创新点自主开发具有高强超硬纳米组织的数控刀片自主开发具有梯度结构的涂层刀片基体材料自主建立刀片和槽型的专用化数据库三相关领域国内外技术现状发展趋势及国内现有工作基础1钨矿资源高效综合利用关键技术研究国内外技术发展趋势与现状专利等知识产权及情况分析以黑钨为主的重选厂其选矿工艺原则流程是手选丢废早丢多丢三级跳汰多级摇床阶段磨矿贫富分选细泥归队
39、集中选别毛砂精选综合回收这些选矿原则流程是我国钨矿生产多年的经验总结它对钨选矿技术指标的提高起着重大的作用黑钨矿重选的流程结构多年来基本没什么变化但是如动筛跳汰机和螺旋溜槽等效率高节能的设备应用于重选有所发展这些设备若能在现有黑钨重选厂得到大面积推广应用对降低重选成本提高经济效益是不言而喻的改进新建钨矿重选流程设计都具有积极的指导作用根据目前国内外对微细粒的矿物选矿的研究成果在黑钨浮选方面取得了实质性的进展最新研制成的苯甲羟肟酸螯合捕收剂亚硝酸基苯胲铵盐对羟肟酸类捕收剂实现了黑钨细泥浮选和黑白钨混合浮选如北京矿冶研究总院采用亚硝酸基苯胲铵盐系列捕收剂对柿竹园矿采用常温浮选一次粗选五次精选二次扫
40、选的闭路浮选流程获得黑白钨混合精矿含WO36240钨的回收率为8477广州有色金属研究院采用苯甲羟肟酸螯合捕收剂对黑钨细泥进行浮选当钨细泥给矿品位为194时获得钨精矿品位5277钨的回收率为6832的工业试验指标高梯度磁选机是黑钨细泥粗选值得推广和重视的高效设备赣州有色冶金研究所研制的Slon立环脉动高梯度磁选机分选通风防尘收集的细粒钨矿粉获得较好的效果此试料细度为200目占80黑钨占74白钨占26当给矿品位为46时可获得钨精矿品位5955钨的回收率为7788其中黑钨回收率达到8908中南大学对钨细泥进行高梯度磁选机的研究工作对湖南瑶岗仙钨矿的钨细泥采用高梯度磁选机一次粗选一次精选二次扫选的磁
41、选流程试验当给矿品位为043时获得精矿品位2189钨回收率为7711上述研究成果说明高梯度磁选机用于黑钨细泥选别是可行的离心选矿机也是钨细泥粗选值得推广和重视的高效设备铁山垅杨坑山选厂和大吉山钨矿钨细泥回收工艺方面采用离心选矿机进行钨细泥粗选通过多年的改进与生产实践回收水平在国内同行业中达到领先水平离心选矿机给矿品位04左右时一次粗选可得品位228的粗精矿作业回收率8054粗精矿用离心选矿机精选作业回收率9167精矿品位912006年钨细泥作业回收率达到6988两个矿山均在离心机选别钨细泥生产工艺流程中成功地应用了自动控制设备和技术得到了良好的应用效果快速微细泥摇床应用于钨细泥精选提高钨精矿品位大吉山钽铌钨矿选冶工业试验中细泥钽铌钨选别采用浮选粗选快速微细泥摇床精选流程浮选采用一粗二扫二精工艺细泥原矿钨品位0198浮选精矿品位391钨的回收率7859浮选精矿细度-005mm占97-001mm占55快速微细泥摇床精选获得精矿品位3834快速微细泥摇床作业回收率6837目前大吉山选厂对钨细泥选别工艺采用离心选矿机一粗一精精矿进行硫化矿浮选黑白钨混合浮选浮白钨黑白钨分离尾矿快速微细泥摇床回收黑钨矿