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可行性分析
二○一三年十月十五日
前 言
当今世界,追求有利于保护环境的生产工艺方式,正成为一种科学理念下的世界性潮流。
沿用了上百年的电镀锌、热浸锌、电镀铬、锌基合金镀层的传统工艺技术,由于其处理过程的公害严重,且加工处理的产品表面抗蚀性差、易生锈,已普遍引起民众的公愤和各级政府的高度重视。在此情况下,大部分电镀厂已逐步关、停、并、转。现存的工厂,政府也要求其重视环保,治理污染。但所有这些积极措施都无法从根本上解决电镀废水、废气、废渣的严重污染问题。为解决这一全国性问题,国家环保总局在1999年185号文中已将该项目作为绿色工程实用技术进行推广。
一条国产化的达克罗涂复技术和生产流水线,能彻底改变污染严重的电镀行业,成为符合世界环保潮流的绿色工程投资项目。经可行性研究匡算:一般投资人民币150~200多万元,从签订购买设备合同到安装调试生产结束只需半年时间,投产后满负荷生产一、二年即可收回投资。
(一)达克罗涂层
达克罗是DACROMET的缩写和译音。又称达克锈、达克曼、迪克龙、锌铬膜,即片状锌基铬盐防护涂层,是当今国际表面处理高新技术。在达克罗处理工艺过程中,无废水排放、无公害,具有“绿色环保”的显着特性,故达克罗已被世界各国公认为“清洁生产技术”,予以大力推广。
达克罗技术是由美国人发明,日本人买断,整套工艺采用全过程闭路循环的涂复方式,彻底改变了电镀工艺,杜绝电镀过程中产生的酸、碱、锌、铬及污水、废气的排放等污染问题。达克罗是经过由中性清洗剂脱脂→通过
式抛丸机进行表面清除氧化层处理→浸渍或喷涂达克罗溶液→经300度左右进行烧结固化→冷却→成品的工艺过程。
达克罗涂层薄而均匀(一般仅6~8μm)防腐性能极为优异抗盐雾能力可>1000h以上(是电镀锌的7~10倍)。该涂层还具有:无氢脆、高耐热性、高渗透性、高附着性、高减摩性、高耐气候性、高耐化学品稳定性等诸多优点。达克罗膜层在金属表面形成的过程中,其挥发的物质几乎全部是经过气化的水分,无环境污染和公害,在工业发达国家中,已得到广泛地应用。
达克罗涂层外观呈亚光的银白色,主要由微小鳞片状的锌、铝粉和无机铬盐等组成。在野外可以保持长期不变色。
达克罗涂层与电镀锌层的性能对比见表1
表1达克罗涂层与电镀锌层性能对比表:
项 目 性 能 达克罗 电镀锌层
处理过程 清洁度 ○ △
无污染 ⊙~○ ×
无氢脆 ⊙ △~×
渗透性 ⊙ ×
成品检测 耐蚀性(盐雾试验) ⊙
耐热性 ⊙ ×
涂(镀)层上的附着力 ○ △
耐候性 ○ △
注:⊙──最好;○──好;△──尚可;×──差
(二)达克罗的工艺特点
1、无公害:加工过程中无环境污染。达克罗处理时不需任何酸洗,也无需钝化,不象电镀锌那样存在着含锌、铬、酸等的污水排放问题。在达克罗处理过程中,挥发的物质几乎是零排放,符合环保部门规定的一些特殊物质,它们的含量远远低于限量。在国外,达克罗已成为严重污染环境的电镀锌、电镀镉、热浸镀锌、热喷锌、机械镀锌、锌基合金镀层、氧化、磷化等多种传统表面处理技术的最佳替代工艺。它被广泛应用于汽车、摩托车、建筑、电力、化工、铁路、公路、桥梁、隧道、造船、家用电器、军事工业等领域,既提高了产品质量,又保护了自然生态环境,深受工程界及环保部门的欢迎。从根本上减少了环境污染的发生。
2、具有极高的耐腐蚀性:未钝化的镀锌层,盐雾试验时一般10小时腐蚀掉1μm。而达克罗涂层盐雾试验时,最高可达2000小时以上才出现红锈。参见表2
表2达克罗涂层与电镀锌层盐雾试验对比表:
工 艺 厚度(μm) 出白锈时间(h) 出红锈时间(h)
镀锌、钝化
80
200
300
达克罗
10
2000
3、具有极强的渗透性。举例而言,管状零件内部及微孔内都能浸上均匀的涂层,渗透能力远优于电镀锌。当在紧密接触的线圈、弹簧(拉簧)上浸涂达克罗后,弹簧展开作盐雾试验时,也能耐240小时。可见达克罗处理对紧密接触的间隙,也能产生良好的涂层,即它的渗透性极强。
4、具有无氢脆的特性。由于达克罗处理过程中不用酸洗,也没有电镀时的渗氢问题,氢脆是电镀锌工艺无法避免的弊病。达克罗涂层无氢脆,尤
其适用于 >1000N/mm 2的高强度螺栓和弹簧件。
5、具有极好的耐热性。达克罗的固化烘烤温度为300℃,在较高温度条件下使用,其外观不便,耐蚀性极好,镀锌层在高于60—70℃的条件下钝化膜会出现微小裂纹,失去结晶水,在200℃以上的温度条件下会变色,耐蚀性大大下降。
6、具有极好的附着力。达克罗溶液在高温下与材料基体的表面形成化学反映层粘着力相当强,它的表面对附加涂层的附着结合力也很强,有利于达克罗的系列溶液刷、喷涂。
7、具有优异的耐候性。耐大气层的紫外线辐射、耐酸雨、酸碱气体、沿海以及污水处理厂等恶劣环境下的设施表面的防腐处理都有极强的耐候性,而且具有耐化学品的腐蚀。
8、具有优美的亚光银灰色涂膜。经过达克罗工艺处理的零件、工件或产品的金属表面呈亚光银灰色,非常美观、大方,保持长久不变色。而且达
克罗涂层表面进行系列涂装,形成各种各样的色彩。
9、配合精度好。一般达克罗涂层可控制在6~8μm之间,因此坚固件的配合精度可以符合6g/6h的要求。
(三)达克罗的应用范围及产业
达克罗的应用范围很广,它不但可以处理钢、铁、合金,还可以处理烧结金属,及特殊的表面处理。它所涉及到的产业、行业也相当多,并正在进一步开发过程中,现仅从已接触到的行业中作些简介:
1、汽车摩托。
这一产品由于是高速运行车辆,其零部件要求稳定性好、防热、防潮及防蚀性能高。过去,中国汽车的很多零部件都要从国外进口,我公司引进了达克罗技术之后,上海大众的几十种零部件均采用了该技术,使汽车的国产化率提高了八个百分点。现在上海大众、一汽大众、武汉神龙、上海通用、广州本田等汽车公司的很多零部件,都进行达克罗加工处理。
2、电器电子
家用电器、电子产品、通讯器材等高档产品的零部件、元器件、配套件等,由于其价格高,所以对产品的质量要求也高,过去使用电镀锌的办法,质量低而且达不到要求。现在改用达克罗工艺技术后,质量、寿命提高了,市场也扩大了。上海华通开关厂采用达克罗技术处理关键的零部件后,一下子提高了市场知名度,在市场销售和项目招标过程中,用户指定要达克罗处理过的金属件和电器开关柜。为此,河南平顶山开关厂、西安高压开关厂、长春油品公司、长春汽车改装厂、西安中振电子有限公司等都投资兴建了达
克罗涂复工厂,对其产品进行达克罗涂复技术,以提高市场的竞争力。
3、地铁隧道。铁路及电气化铁路的金属件。
地铁和隧道都处于地下,环境阴暗潮湿,通风较差,道轨、螺丝、螺栓及金属件极易生锈,上海地铁二号线尚未建成通车,地铁道轨设施却已开始锈蚀,地铁部门了解达克罗技术后,当即决定螺丝、螺栓等零件全部采用达克罗技术处理。黄浦江的过江隧道、上海的城市明珠轻轨线路都以采用达克罗涂复的产品,铁道部的铁路枕木的弹簧条和电气化铁路的架空连接杆、接触网件等部件都在设计采用中。
4、桥梁高架。高速公路的金属件。
一座大桥、一条高架、一条高速公路都是永久性建筑,百年大计,质量第一。但是,高速公路、W护栏杆、高架、桥梁的金属构件、坚固件等。由于长期处于室外日晒雨淋,很快就发生锈蚀现象,不但每隔二三年就要敲铲油漆,而且降低了安全系数。关键的结构件和紧固件如果采用达克罗技术涂复处理,不但安全可靠,而且美观持久。现在上海新建的高架和轻轨的关键结构件、紧固件都采用了达克罗的处理技术。
5、输配供电的金属件和结构件
高压输配电,城市供电,线路的铁塔、电杆的横担、撑铁夹箍、弯头、螺栓、钢帽、变压器外罩壳高压开关连接系统等,如果都采用达克罗涂复处理,虽然一次性投入较大一点,但是美观耐用,一劳永逸,节约了大量的长年维修费用。
6、五金工具
小五金、小工具、螺丝、螺帽、垫圈等等市场消耗量相当大,但过去大都采用电镀的工艺技术处理,一两年就生锈了,影响美观和质量。如果采用达克罗的工艺技术处理,不仅美观耐用,而且不生锈,成本增加也不多,卖价可相应提高,肯定会受到用户的欢迎。
7、农业工厂化温室屋架结构
由于温室的温度湿度较高,环境不好,结构件易生锈,现上海都市绿色工程公司引进吸收自行设计的全部自动化控制的暖房结构,结构件已采用达克罗涂复加工,青岛海滨温室花房的金属结构件已全部采用达克罗涂复。
、它是太阳能热水器和卫星天线金属件防腐处理的最佳工艺。
除以上举例的几个行业外,市政工程、机械电机、铁路码头、造船修船、建筑装潢、航天航空、海洋工程、地质钻探、石油化工、煤气工程、农业科技、生物工程、医疗器械等,都可以开发利用达克罗涂复技术。
四)达克罗的投资及回报
、市场分析:
达克罗属高科技的绿色工程项目:科技含量很高,涂复工序并不复杂;工艺要求非常严整,工艺流程比较简单;涂复质量很高,适用范围很广。该项目是由联合国推荐,我国政府提倡,环保部门推广的绿色产业项目,各地政府都将会给予支持,并可提供优惠政策,项目的背景相当好。
我国有33个省会城市,660个地级市,2700个县(市),几乎每个县都有电镀厂,经济发达的大中城市少则几家,多则几十家,可见电镀产品的市场需求量很大。如设想一个地级市建一个达克罗涂复工厂,用户是不会少
的,项目的市场前景也很好。
2、投资分析:
根据用户产品的大小、长短、体积、形状,达克罗涂复生产流水线,一般可分为小件生产线、大件生产线和专用产品生产线三种。
1)小件生产线:主要加工螺栓、螺帽、垫圈等紧固件、小型结构件等产品。配有清洗机、抛丸机、浸渍涂复机、网带式烧结炉等设备及检测仪器。厂房租用,设备、技术投资150万元。一条线按二班制生产,以M10×
标准螺栓计算,年产量在1300吨左右,,
年产值450万元,,可达225万元。半年建成投产,试运营。1~2年可回收投资。
2)大件生产线:主要是加工比较长的、大的产品和工件,如管材、电线杆、结构件、桥架零部件、公路(W护栏板)等,长度可到6米,甚至更长。配脱脂清洗机械、滚道式或悬挂式抛丸机、达克罗喷涂装置、连续式烧结炉等设备,以及检测仪器仪表。厂房租用、设备、技术投资约200万元。按二班制生产计算年加工能力可达3000~4000吨,,年产值750~1000万元,年利润可达300~400万元。和小线一样,也是半年建成,试运营,只要有任务1~2年可收回投资。
3)专用产品涂复线:对于大宗的、规格基本相同的产品,如超长的高速公路护栏、电力铁塔的角铁、或超大的电器柜、室外变压器罩壳等,可制造专用设备。
4)建立达克罗涂复中心:设计一条小线、一条大线,有些设备可以公用,其具有二条生产线的功能,可大大节省投资,提高生产能力,降低生
产成本,充分利用厂房设备和劳动力。总投资400万元,年产可达4000~5000吨,投产达标年利润可想而知。
3、操作性分析:
要投资达克罗涂复工厂,为求经济高效和适应性强,以按上述第(4)
条,建大小二条线,以这一方案为例,建一工厂所必须的条件如下:
1)标准厂房需要1000M2,要求有3T行车或局部有电动葫芦也可以。原料库和成品库需要200~400M2,办公室需100~200M2;还需要化验室,物理实验室各一间。
2)烧结固化炉可设计为电炉,也可设计为液化气炉、或烧油炉,如用电炉,全厂总用电装机容量550KW。如用燃气、燃油肯定比用电省1/3的费用,配电只需200KW就可以了,日用水量为半吨。
3)本项目自身没有废气废水,属清洁工厂,环保推广项目,所以上报容易批准,并可享受各种政府津贴和优惠政策。