1、XXXXXXXXXXXXX有限公司农业综合开发项目可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月XX项目可行性研究报告建设单位：XX建筑工程有限公司建设地点：XX省XX市编制单位：XX工程咨询有限公司20XX年XX月60可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位：XX工程咨询有限公司资格等级： 级证书编号：（发证机关：中华人民共和国住房和城乡建设部制）编制人员： XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日 目录第一章 项目总论1一、项目概述1二、项目建设区域基本情况2第二章 项目投资背景5第三章 铝合金车轮的现状和趋势8(1)汽车铝合金车轮产2、品8(2)摩托车铝合金车轮产品10第四章 项目产业发展优势131、重量轻，节能效果明显132、散热快，整车安全性高143、尺寸精度高，整车行驶性能好144、多变的时装款式，更适应现代化整车的要求15图：现代摩托车铝合金车轮照片15第五章 项目市场前景分析15第六章 铝合金车轮材料及微观组织191、铝合金车轮材料及结构192、Al-Si-Mg三元合金的微观组织20234 铜(Cu)、锌(Zn)的影响22弟七章 铝合金现代熔炼技术27送料槽49第八章 项目选址及建设内容50（一）项目选址50（二）建设内容50第九章 项目投资估算50第十章 项目建设进度安排50第十一章 项目产品市场开发与营销计划53、1第十二章 效益分析52第十三章 项目的组织管理54第十四章 结 论55第一章 项目总论一、项目概述1、项目名称：铝合金车轮制造项目2、项目单位：常州市xx车辆配件有限公司3、项目建设性质：新建3、项目地点：大冶市xx镇xx工业园4、项目负责人：皮新鹏5、项目总投资：6000万元二、项目建设区域基本情况项目区大冶市位于湖北省东南部，长江中游南岸，地处武汉、鄂州、黄石、九江城市带之间、湖北“冶金走廊”腹地，地跨东经1143111520，北纬29403015。西北与鄂州市为邻，东北与蕲春、浠水县隔江相对，西南与武汉市、咸宁市毗邻，东南与阳新县接壤。全市总人口92万，版土面积156.3平方公里，辖14、个乡、10个镇、3个街道办事处、1个国有农场。 矿冶历史悠久。天地一洪炉，大兴炉冶。大冶有3000多年的采冶史，1000多年的建县史，100多年的开放史。殷小乙时期，大冶的先祖就在这里竖炉冶炼，采冶技术相当于西欧19世纪水平。唐天佑二年（公元905年），吴武昌节度使秦裴置采矿冶炼机构青山场院，大兴炉冶，宋乾德五年（公元967年），升青山场院为县，取“大兴炉冶”之意，定县名为大冶。此后，黄巢筑炉，岳飞铸剑，朱元璋置铁冶所。19世纪末，清朝湖广总督张之洞引进西方先进技术和设备，在大冶境内开办大冶铁矿和大冶钢厂，创办汉冶萍公司，开创了中国近代民族工业的先河。1994年2月，国务院批准大冶撤县建市（县5、级市）。 矿藏资源丰富。受大自然的恩赐，大冶是典型的资源型城市。目前，境内已发现和探明大小矿床（点）273处其中金、铜、铁等金属矿产12种，煤、硅灰石、方解石、石膏等非金属矿产30种，种类繁多，储量丰富。依托资源兴业，大冶工业企业主要集中在铁矿采选、钢铁和水泥等三大行业。建国以来，国家在大冶境内兴办了20多家大中型厂矿企业，成为我国重要的原材料工业基地之一。 旅游特色鲜明。位于城区的铜绿山古矿冶遗址是我国乃至世界上目前出土遗址中年代最远、开采规模最大、延续时间最长、保存最为完整的古代矿冶遗址，被一些史学家称为人类历史第九大奇迹。市域西南部的鄂王城遗址，是国务院第五批重点文物保护单位，保安镇是中6、国民间文化（石雕）之乡。境内小雷山、黄坪山、青龙山、天台山、大王山、董家口、黄金湖等山水旅游资源，具有良好的开发价值。 交通条件便捷。大冶地处武汉城市圈内，依托长江，背靠武汉，连接黄石，是武汉城市圈冶金建材走廊的重要支点。市区与黄石市区基本相连，距省会武汉仅90公里。沪蓉高速公路距市区20公里，106国道、武九铁路、山南铁路、和正在建设的大广（大庆广州）高速公路、沪汉（上海武汉）高速铁路贯穿全境，罗桥二级火车客、货运站位于城北，长江流经市境东隅，船舶经大冶湖闸可通江达海，已形成公路、铁路、航运三大交通网络。市域内镇村公路全部硬化，已基本实现农村公路湾湾通。 基础设施完善。宁汉高速宽带光纤通过大7、冶，数字大冶工程已全面启动。十五万吨长江引水一期工程已建成投入使用，可为居民生活、工业生产及经济建设发展提供优质的生活用水和充足的工业用水。管道燃气工程已经启用。城乡电网发达，市域全境已实现电气化，十多座变电站遍布城乡，能源供应充足。境内有省级大冶经济开发区、省管灵成工业园和4个初具规模的小城镇工业区，为工业项目的聚集建设和发展提供了平台。 经济转型有序。2006年6月，大冶市委、市政府确定了经济转型的思路：提升经济形态，延伸产业链条，把发展的重心从“地下”转向“地上”;改造传统产业，培育接续产业，实现优势再造。同年8月19日，大冶市委召开三届八次全体（扩大）会议，对大冶经济转型进行了动员部署8、，随后召开的大冶市第四次党代会，进一步明确了大冶今后一个时期四大发展战略，“经济转型、开放接轨、文化提升、环境创新”。由此，大冶迈开了向资源情结挑战的步伐，开始了依靠自身努力自发的经济转型。2008年3月，大冶市被国家批准为全国首批12个资源型枯竭城市。自此，大冶市确定了以经济、生态、社会、文化、机制转型为主体的“五大转型”路径，即全方位的城市转型。其中，经济转型的重点是构筑两大平台（依托大冶经济开发区和灵成工业园两大平台，集聚工业项目，推进产业集约集群发展）、打造三大区域经济板块（大冶开发区和罗桥新区板块，重点发展先进制造业和现代服务业为主的第三产业；金湖、陈贵、灵乡板块，重点发展冶金及钢铁9、延伸加工业、畜禽生产加工业；xx、保安板块，重点发展水泥、新型建材和特色水产养殖加工业）、发展四大产业集群（发展壮大机电制造、食品饮品、新型建材、纺织服装等四大销售收入过百亿的产业集群）。其转型目标是到2015年，大冶市力争地区生产总值、财政收入和地方一般预算收入、全社会固定资产投资等三项主要经济指标年均增幅位居全省同类城市前列，综合经济实力在全省率先进入全国“百强县市”行列。 2010年，大冶地方生产总值突破245亿元，同比增长约17.1；财政总收入25.96亿元，同比增长40.2；一般预算收入11.84亿元，同比增长68.9。城镇居民人均可支配收入15211元，增长14.9；农民人均收入610、673元，同比增长19.1。 2011-2-20 10:59 上传下载附件 (204.09 KB) 第二章 项目投资背景我国汽车、摩托车工业经过叨多年的发展，已成为国民经济的一个重要产业。2010年，中国车市在购置税优惠、以旧换新、汽车下乡、节能惠民产品补贴等多种鼓励消费政策叠加效应的作用下，汽车产销分别为1826.47万辆和1806.19万辆，同比分别增长32.44%和32.37%，产销再创新高，蝉联全球第一美名。我国的汽车、摩托车工业，既有新的发展机遇，也面临严峻的挑战。 汽车、摩托车零部件工业，是汽车、摩托车工业发展的基础。没有零部件工业的进步，汽车、摩托车整车的进步就无从谈起。汽车车轮11、是汽车行驶系申的重要零部件之一，承受着车辆的垂直负荷、横向力、驱动(制动)扭矩和行使过程中所产生的各种应力。它是高速回转运动的零件，要求尺寸精度高、不平衡度小，支撑轮胎的轮辆外形准确，质量轻并有一定的刚度、弹性和耐疲劳性。长期以来，钢制车轮在汽车车轮中占主导地位。随着技术的进步，汽车各项性能指针的提高，世界各国政府对节能、安全、环保要求的日趋严格，采用铝含金生产车轮就成为最佳选择。国外从20世纪20年代开始生产汽车铝合金车轮，70年代起逐步得到推广。今天，汽车铝合金车轮以其美观、节能、散热好、质轻、耐腐蚀、加工性好，正在逐步替代钢制车轮。世界上铝合金车轮的装车率估计已超过40%，而且几乎覆盖了12、所有车型。我国的铝合金车轮的生产厂家从20世纪叨年代以来经历了一哄而起，群雄逐鹿的过程，优胜劣汰，健康发展。目前，在汽车、摩托车几十种关键零部件中，铝合金车轮也许可以说是惟一能够替代进口，而且还可向美国、日木、欧洲等发达国家出口的重要零部件。另外，随着汽车工业市场全球化、采购国际化进程的加快，中国的制造业日益成为世界性制造基地。国外各大汽车集团和著名摩托车生产企业，或在中国投资建厂，或在加大采购份额，国内一些技术先进、管理严谨、质量过硬的铝合金车轮生产企业，已经成为他们的全球供货商。显然，这是千载一遇的机遇，但又是新的挑战。现在的情况是，就我们多数汽车、摩托车铝合金车轮生产厂的制造技术水平而言13、，我们与发达国家的同行比较还存在着一定的差距。几乎每个企业都面临着一个提升核心竞争力的问题。掌握先进制造技术是提升核心竞争力的重要方面。我国上百家铝合金车轮生产厂家发展很不平衡，有的起点高、装备好，已接近和赶上发达国家同行的水平;有的相对落后，甚至还很原始，而这些厂家又苦于找不到自己迫切需要的技术未源。为此，我们根据行业内进行市场调查，组织聘请一批长期从事铝合金车轮制造的专家，针对铝合金车轮制造技术当前存在问题问题进行了综合分析，并结合当前国外的技术结合自身研发出了一套先进的生产工艺技术，将铝合金车轮制造技术提升到一个新水平，以适应我国汽车、摩托车工业发展的需要。铝合金车轮制造过程涉及冶金材料14、熔炼、铸造、模具、精密加工、热处理、涂装和材料表面处理等多种技术，涵盖三维造型设计有限元分析、计算机模拟铸造过程、材料力学、结构力学、热力学、金属加XX艺学、表面工程、工业设计学、工程美学、环境保护等多个学科门类，需要跨学科协同作战。1923年Bugdt;公司大胆地将砂型铸造的铝合金车轮装上了赛车，20世纪30年代联邦德国汽车联合会、拜尔(BMW)发动机公司及戴姆勒一奔驰汽车公司，正式将钢制辐条式轮毅与铝质轧制轮辆相结合的车轮装上了汽车，为铝合金车轮的发展奠定了基础。二次世界大战和世界性的能源危机大大刺激了汽车商的轻量化需求。1945年汽车厂商纷纷开展批量生产铝合金车轮的研究，主要集中在铝合15、金车轮材质和成形工艺方面，但由于车轮的特殊安全要求，仍末能实施批量生产。直至20世纪50年代末，联邦德国还只能少量地生产铝合金车轮。1970年后，拜尔发动机公司首先将铸造铝合金车轮作为特殊部件装到了2002型轿车上，1972年又在双门小轿车上成批装上了铸造铝合金车轮，开创了铸造铝合金车轮批量用于轿车的新局面。 日本铝合金车轮工业是在1970年后至1984年之间迅猛发展起来的，在1984年的年产量达640万件。意大利在1979年曾生产150万件。到1980年，西欧共生产700多万件铝合金车轮 (其中50%是铸造铝合金车轮)，并以年产6%7%的速度递增。1988年，美国生产的车辆中，铝合金车轮己作16、为好几种车型的系列部件，P0ntiac SE车型的Grand Prix车甚至采用了涂装彩色条带状的铝合金车轮。通用汽车公司生产的Gorvette车和另外两种Grand Prix车型也采用了铝合金车轮;Pontiao Fiero的一种新车采用了表面为黑色的铝合金车轮;Dodge Dynasty车也把花边式样的铝合金车轮装了上去。1988年，福特公司在Merkur Scorpio轿车上装了铝合金车轮，并将铝合金车轮定为公司系列的标准件。20世纪80年代初，美国原装轿车铝合金车轮的装车率大约为4%5%，如今已逾40%。而日本目前的轿车铝合金车轮装车率己逾45%，欧洲国家己逾50%。 我国的铝合金车轮17、工业起步较晚，最早使用铝合金车轮是在20世纪80年代初，国营洪都机械厂将砂型铸造的铝合金车轮装在边三轮摩托车上，但数量很少，也末形成气候。到20世纪80年代末，我国出现了第一个具有现代规模的戴卡轮教制造有限公司，其规模和设备都步入了世界先进行列。20世纪90年代初又在广东出现了既生产汽车，又生产摩托车铝合金车轮的南海中南铝合金轮载有限公司，这两个生产厂的生产装备部巴达到国际水平。20世纪90年代初，因国内汽车和摩托车对铝合金车轮的装车欲望还很低，钢圈还占据着绝对统治市场的地位。随着我国公路设施的飞速发展，这两个企业又分别在汽车、摩托车行业中积极地宣传，铝合金车轮开始以极其迅猛之势在全国得到推广18、，生产铝合金车轮的工厂也像雨后春笋，在全国迅速蔓延。2002年，我国轿车的铝合金车轮装车率巳接近45%;摩托车的铝合金车轮装车率己超过50%。综上所述，不难看出:铝合金车轮是现代车辆 轻量化、高速化、现代化的必然产物。第三章 铝合金车轮的现状和趋势 1国内外铝合金车轮产品现状和趋势 (1)汽车铝合金车轮产品 1)规格。汽车的高速化迫使车轮朝 三化(扁平化、子午线化、无内胎化)迅猛发展。国外轿车车轮己日趋大直径、宽轮辆发展的格局，原来多见的1213in的小径轮己越来越少，有逐步被淘汰的趋势，目前主流已是15inX7in以上规格，并逐步朝1719in大径宽辆发展，甚至已出现2026in车轮装在汽车19、上的报导。同时，一些发达国家，特别是美国等以公路运输为主的国家，巳开始将铝合金车轮装到集装箱车和大巴车上。这种22.5in的大径轮目前还主要采用锻坯制造，铸造的铝合金车轮很少，还末形成大批量生产的气候，市场处于 供难应求的局面。我国汽车装铝合金车轮还是初期阶段，国产轮胎规格品种还远跟不上 三化的要求。但主机厂对使用铝合金车轮的意识日益加强，限于我国轿车本身档次，国内用的铝合金车轮一般都在15in以下。为市场竞争需要，许多微型车也都用上了铝合金车轮，但大都是1214in的小车轮。 2)结构。从成本考虑，除特殊场合装用二片式和三片式的复合车轮外，整体铸造的铝合金车轮已成为当今世界整个轻合金车轮的主20、流。我国的铝合金车轮几乎全是整体式铸造铝合金车轮结构，但也有个别企业为取其铝合金车轮之貌以免在市场中掉队，又尽量不想增加因铝合金车轮而增加成本的矛盾，开拓了铝一钢二片式复合式车轮，解决了企业的燃眉之急，但这种结构的铝合金车轮因综合了铝、钢两种车轮的缺点，估计不太可能成为市场的前景产品。同样，在摩托车铝合金车轮中，整体式铸造铝合金车轮占领着铝合金车轮的市场，国内生产极少数的二片式的复合车轮，主要是出口供特殊场合用。 3)外观和色泽。作为象征整车档次之一的车轮外观，在点缀整车的时装化作用中越来越向着 艺术化方向发展，多变且时肇的铝合金车轮轮辐形态和迷人的色泽成了抢占市场的主要手段之一。传统单调的辐21、条式演变成了 辐板式;平面的辐板变成了带空间曲面和弧形面状态，甚至由中心对称演变至不对称的动物、人像和其它艺术图案 (如熊猫、美女等)，以增加模仿制造难度，提高竞争力。对主机来说，更多地要求车轮与整车的匹配和色泽的协调，但零售市场上却是以标新立异的色泽，或通过表面处理获取与众不同的效果来竞争币场 (如全涂装亚光色、抛光轮、电镀轮、真空镀膜轮等)。对此，欧洲和亚洲因文化差别和不同的审美观点，形成了千姿百态的世界汽车铝合金车轮市场。 4)材料。在铸造铝合金车轮方面，目前广泛使用的材料是Al-Si-Mg系合金 (美国牌号A356，相当于我国的ZLlOlA，日本的AC4CH)。对这种合金还必须严格控制22、低的Fe含量，并作完善的T6固溶热处理。也有少数国家在Al-Si-Mg系合金中添加适量Cu和Zn，类似Al-Si合金，这种材料铸造性能好，且有基本的力学性能，但它的韧性对铝合金车轮来说，只处于临界值，且机械加工后色泽欠明亮，故很少受用户欢迎。随着科技的进步，各国开发商也正在开发更新型的材料，如有人正在研究使镁合金车轮能适应大量生产的工艺和设备，有人在不断探索降低半凝固铸造温度的新材料途径，甚至己有人在尝试镶嵌式的中空复合轮 (即在车轮中衬嵌了一种高强度的轻质骨材，让铝液充填时将骨材全部包住)，来进一步提高轻量化效果，而且可获得比铝合金车轮更佳的比强度和弹性模量。 (2)摩托车铝合金车轮产品 123、)规格。目前，摩托车铝合金车轮基本上采用整体式铸造铝合金车轮，国外除日本和少数欧洲国家外，摩托车铝合金车轮大都在亚洲生产，其产品规格也大都以日本市场开拓的产品为主，最初大都以中低排量的男式摩托车，即1718in直径为主，轮辆也以142lin宽为主体。近几年，随着踏板式摩托车广受用户青睬，81Oin小径轮的需求量一下子爆增，最为典型的是日本和意大利。需要注意的是:国内外摩托车铝合金车轮在规格上与汽车车轮有个明显的差别，就是全世界的摩托车与车轮的装配尺寸，不像汽车车轮那样有着规范的标准和系列，而是各厂商我行我素。这种车轮不能互换的局面，不仅一直阻碍着车轮维修零售市场的形成，而且导致我国目前铝合金车24、轮市场的混乱，给主机厂和生产厂都带来浪费大量资源的恶果，也为我国摩托车的出口和国内销售市场制造了许多难以解决的麻烦。 2)结构、外观与色泽。铝合金车轮安装在摩托车上，虽然也能起到汽车用铝合金车轮的类似好处，但相对而言，这些好处没有汽车用铝合金车轮那么明显，原因是:(1)铝合金车轮在摩托车整车上轻量化相对效果没有汽车那么明显，所以节能效果也不可能像汽车那么突出，只有排量很大的摩托车才会有较大节能效果;(2)中低排气量摩托车在实际使用中，不会像汽车那样的高速，那些汽车轮因散热好、精度高所带来的优点自然也就不可能像汽车用铝合金车轮那么突出，相反，如果同样在凹凸不平的路面上行驶，由于钢圈辐条装配式车轮25、的结构优势，其减振性明显优于铝合金车轮。铝合金车轮之所以受广大用户欢迎的原因还是时装化、不生铁锈、清洗打理方便等原因。既然以时装化为主要目的的摩托车车轮，对其外观的要求也就处于主要的地位。鉴于摩托车车轮在整车上被遮挡的面积比汽车轮大 (尤其是后轮)，加上摩托车本身的价格地位与汽车不属同一档次，所以实际上摩托车车轮的外观要求，无论在亮度上、色泽上都不像汽车车轮那样苛刻，但作为整车，必须确保装车后的外观协调和匹配。 3)材料。从车轮受力的事实看，摩托车的使用受力条件比汽车更具有 危险性，车辆在行驶中的难于预测因素也更多，特别是前轮，在型式试验时考虑的安全系数绝不能掉以轻心。同样理由，摩托车车轮所用26、的材料，绝非像某些生产厂所认为可比汽车车轮用材差一些那样。虽然型式试验是综合考验材料和产品结构的主要标准，但型式试验只是批量生产时带 抽查性的破坏性试验，如果没有性能稳定的优质材料作为保证，通过的型式试验也只能说是侥幸，而不安全隐患时时刻刻都潜伏在行驶中。 现在摩托车铸造铝合金车轮的材料，在重力铸造和低压 (反压)铸造工艺下，全世界几乎普遍采用同汽车车轮同样的材料 (A356)，经T6固溶处理，且以汽车车轮相似的性能指针作为标准来生产摩托车铝合金车轮。 2国内外铝合金车轮生产现状 (1)国内外铝合金车轮制造概况 1)铸造方法。就铸造铝合金车轮而言，国外报导过的制造方法有:重力铸造、低压铸造、液27、态挤压、反压铸造、离心铸造、真空压铸、半凝固铸造等。其中重力铸造的约占40%;低压铸造的约占40%;其它方法占20%。我国的汽车铝合金车轮铸造方法大都是结合企业本身人力、财力来决定的，汽车铝合金车轮生产中60%用低压铸造，特殊场合也有用反压铸造 (但比例极少)，38%用重力铸造，也有少数企业用高比压 (l00MPa)的液态挤压铸造法。目前摩托车铝合金车轮在批量生产中采用低压铸造工艺的比例几乎为零，国内大都用重力铸造工艺生产铝合金车轮铸件，只有少数企业采用真空压铸生产铝合金车轮。需要指出的是，过去我国采用过的液态挤压，是利用常规油压机的顶出缸来充当压射缸的，比压远达不到挤压的要求，在日本把这种方28、法称为中压铸造，所以我国采用过的液态挤压与国外使用的液态挤压(High Squeeze)还不能等同视之。图1-4为日木铸造研究单位近年统计的各种成形方法生产铝合金车轮的成本和品质的相对关系。第四章 项目产业发展优势铝合金车轮是轻量化、高速化、现代化的产物，有着许多钢制车轮无法比拟的特点。 1、重量轻，节能效果明显 整车减少自重可以节油人所共知。车轮处于整车重心最低位置的行驶部位，体现整车的节能效果更是举足轻重。不过，具体定量的节油效果至今还无一公认的统计说法，所见报导还都是各公司试验人员根据自己的统计结果来评析的，其差别较大，如我国一汽对奥迪车用铝合金车轮作节油统计试验后这样报导:对轿车来说，29、每个铝合金车轮比钢车轮可减轻重量30%45%。车轮平均每减轻 10%，在平均车速为90120km的条件下，其油耗平均可减00131L/100km。拿Audi轿车统计的情况为例:铝合金车轮自重为49.2N。比同类型的钢车轮减轻重量39.5%，整车按平均车速90120km/h行驶的条件下，油耗可减少005lL/100km，如果在城市里低速行驶，也可减少油耗004L/1OOkm，即Audi轿车每行驶10万km，减少油耗40L。而英国某公司的报导说，若车轮重量平均减lON.对普通轿车而言，每跑1OOkm路程可节油06L。当然笔者不清楚该报导具体的试验用车和试验条件，但从上可知:(1)不同的车型和行驶条30、件，其节油效果也是不同的;(2)同一辆车用铝合金车轮代替钢车轮后，可取得明显节能效果的事实是不容置疑的。 2、散热快，整车安全性高 铝合金车轮的高导热性能，极有利于轿车因高速行驶轮胎发热后的散热，与相同条件下的钢车轮比较，减少了轿车长距离高速行驶产生爆胎的可能，明显提高了轿车高速行驶的安全性能。不仅如此，由于铝合金车轮的散热效果，凡与其直接接触的零配件 (如制动闸等)也相对提高了寿命。 同时，铝合金车轮的结构和精度更有利于安装子午线轮胎，更易实现现代车轮的无内胎化。无内胎的车轮，直接由铝轮辆代替了原来的橡胶内胎，如果外轮胎在行驶中插入了钉子之类的穿刺物，只要不去拨出，就不会像有内胎车轮那样出现31、因车胎突然泄气而翻车的事故。无内胎车轮遇上 穿刺物后，一般至少都能坚持使用一小时甚至更长时间，这对行驶在高速公路上轿车的安全来说，有着极为重要的意义。 3、尺寸精度高，整车行驶性能好 铸造铝合金车轮最终都需经数控机床进行机械加工，所以车轮的直径精度、轴间跳动精度和径向跳动精度部更为突出。这使整车在行驶中的抓地性、偏摆性、平稳性和遇意外时的制动性等，都优越于传统的辊轧钢车轮。车轮的尺寸精度直接影响整车的行驶性能。高速行驶的车轮必须在具有足够精度的前提下，才能确保整车的高速和平稳行驶。通常情况下，传统钢车轮的径向和轴向允许跳动值为0.1mm;而普通铝合金车轮的控制范围为0.5mm以内;高档铝合金车32、轮为0.3nun以内。同样，车轮的高精度也有利于提高车辆起动和变速的灵敏度，如 Audi轿车从起步到10Okm/h速度的加速时间在换用铝合金车轮后减少了03s。 4、多变的时装款式，更适应现代化整车的要求 1)款式易任意变化。用铸造法生产的铝合金车轮，可以制出任意空间曲面和形状，以吻合不同车型，迎合不同用户的要求。随着汽车、摩托车外观日新月异的时装更新和市场竞争的需要，车轮作为 绿叶衬红花的地位越来越突出，铝合金车轮成了现代汽车、摩托车时装化的呼应产物。 2)不易藏污纳垢，不会产生铁锈，易清理，广受司机爱好。图：现代摩托车铝合金车轮照片 第五章 项目市场前景分析铝合金车轮具有许多传统钢车轮无法33、取代的优点，有广阔的市场但目前想用铝合金车轮完全取代钢车轮是不现实的，原因如下: 1)目前铝合金车轮的直径基本上是中、小直径，大直径铝合金车轮的制造技术尚有一定困难。 2)铝车轮的造价几乎是钢车轮的23倍，在我国还末规范化的汽车、摩托车市场上，价格因素还直接影响着争夺市场的成败。主机厂必须根据市场消费的实际需求来决定是否采用铝合金车轮。鉴于我国市场消费能力和公路设施现状，铝合金车轮还较多用在公路设施较好的地区以及档次较高的整车上。低档车和欠发达地区大部仍以传统钢车轮为主。 3)就弹性模量而言，钢车轮有一定的优势，如果整车行驶速度不高、道路又是较差的路面条件下，钢车轮会显出其优势来。综上所述，可34、以这么认为:铝合金车轮是汽车、摩托车 高速化、节能化和现代时装化的产物，随着汽车、摩托车日新月异的开拓和发展，用铝合金车轮来逐步代替传统钢车轮的趋势已越来越显现，有着无限广阔的市场前景;但鉴于铝材性能的限制和公路条件的现实，传统钢车轮仍将扮演整车的重要配件角色。图1-2各种铸锻造法毛坯品质、成本定性比较示意图2)铝合金车轮铸造方法讨论常见铝合金车轮铸造方法及工艺参数见表1-1。 高压铸造的液流是在高速的紊流条件下充填的，型腔中的空气在高压冲击下弥散分布到了铸件中成为皮下气孔，如果作热处理，气孔中气体受热膨胀引起铸件表面起泡和变形。所以高压铸造件是不能作热处理的，这对塑性要求极高的铝合金车轮来说35、，当然是不安全的。而低压铸造和重力铸造的液流是层流充填，是一种无气孔的铸造法，可通过热处理来提高铝合金车轮的力学性能 (尤其是伸长率)，确保了铝合金车轮的安全，这也是所以被广泛采用的主要原因。但该法冷却速度较慢，晶粒相对较为粗大，同时生产节奏也较慢。液态挤压的液流是低速充填、高压结晶，综合了前述方法的优点，是铝合金车轮铸造较为理想的方法，但是设备的一次性投资巨大，且模具费用昂贵，制造周期相对较长，在市场竞争中较难适应铝合金车轮款式快速变化的要求，因此尚末普遍推广。 (2)国内外铝合金车轮生产企业概况 国外的铝合金车轮生产企业原来大郡集申在欧洲、美国、日本等经济发达国家，较典型的如美国的海斯.莱36、莫斯公司、超级工业国际公司 (Superior)、ARE公司，德国的罗那公司 (RONAL)、BBC公司、SRS公司，日本的托皮公司(Topy)、ENKET公司、日立、丰田、宇部等公司，法国的DIAL公司，韩国的ASA公司、都瑞公司，意大利的GRIMECA公司等。这些老牌的企业不少都是跨国集团公司，随着世界经济结构的调整，他们正在把生产厂陆续向外转移。铝合金车轮生产已大幅度地往发展中国家转移，特别是亚洲地区，铝合金车轮生产企业已星罗密布，且大都具有相当的规模和水平。 我国的台湾在亚洲是铝合金车轮生产的大户，最典型的如元富、六和、源恒、民享等公司，这些企业大都是按日本的生产和管理模式建立的，目前37、也正在 不断向大陆内地扩散。从20世纪90年代开始，我国铝合金车轮企业如雨后春笋，迅猛发展起来，如 戴卡轮载制造有限公司、南海中南铝合金轮毂有限公 司是我国首批建立的现代化铝合金车轮企业，并最早进入国内外市场。 随着我国摩托车跃居世界王国的市场形势，到20世纪90年代中期，一 下子涌现出上百个摩托车铝合金车轮生产厂。可以预料，我国轻合金车轮随着现代汽车、摩托车日新月异的更新换代，随着全世界公路设施的飞速发展，必将会在材料、工艺、装备以及产品开发手段等方面出现一个突破性的局面。 (3)铝合金车轮的命名和各部位规范名称 我国目前对轻合金车轮的命名，有着众多极不规范的名称；如铝合金车轮有诸如铝轮毂、38、铝合金轮毂、铝胎铃、铝轮圈、铝合金车轮、铝圈等，甚至还有叫铝钢圈的，各按自己的习惯称呼，十分混乱。由于轻合金车轮的命名不规范，生产企业的名称也各按自己理解来各自命名，五花八门，这是由我国在该行业刚起步时许多历史原因造成的，如今经过这么多年的成熟发展。图：汽车铝合金车轮各部位命名示意图第六章 铝合金车轮材料及微观组织1、铝合金车轮材料及结构近年来，随着铝合金车轮产量的迅速提高和技术的日趋完善，适合于各种需要的车轮用铝合金得到了开发。许多汽车制造厂家对各种合金的静态、动态力学性能及成形工艺进行了综合比较，并探讨了各种杂质元素对合金性能的影响。铝合金车轮的制造成形方法主要为板成形、锻造和铸造，其中铸39、造成形成本最低，适用范围广，易于实现大规模生产，从而最具竞争力。目前铸造铝合金车轮已风靡世界，其合金主要有两类:对于不需要热处理的合金选用Al-Si11或与之类似的合金;对于需要通过热处理提高静态力学性能以增加车轮使用寿命及塑性的合金，则采用类似于Al-Si7的合金。表2-1为铝合金车轮的制造方法和材料， 目前，西欧国家如德国、意大利、法国、荷兰、比利时、卢森堡等国家主要采用以锑进行变质的Al-Si7-MgO.3合金和以锶为变质剂、不经过热处理、镁的质量分数在00.30%的Al-Sil1合金。而美国、日本、英国和意大利则主要采用需经热处理，用钠或锶进行变质处理Al-Si7-Mg03(A356)40、合金。 车轮轮辆用形变铝合金，则要求较高的强度 (疲劳强度)、闪光焊焊接性、滚轧成形性等;整体车轮用铸造铝合金则要求有良好的铸造性和足够的强度。 采用铸造工艺生产铝合金车轮轮辐的结构可以多样化，可以最大限度地满足各类使用者的审美要求。2、Al-Si-Mg三元合金的微观组织1）Al-Si二元合金 Al-Si二元合金具有简单的共晶型相图(见图2-2)，共晶温度为577，共晶成分在Wsi=12.6%处，亚共晶合金的组织为初(Al)+共晶体(+)，过共晶组织为初晶硅Si+共晶体(+)。随着Si含量的增加，结晶温度区间减小，共晶体增加，流动性随之提高。Si的线收缩很小，合金的线收缩也随之减小，热裂倾向也41、相应减小。当Si含量在共晶点附近，合金呈现出优异的铸造性能。Al-Si二元合金的力学性能主要取决于硅相的大小、形状和分布，而硅含量的多少影响较小。不论是共晶硅，还是初晶硅，如果细小、圆整，则合金既有高的强度，又有良好的塑性。222 Al-Si-Mg三元合金 Al-Si-Mg三元合金液相水平投影如图2-3所示，AlMg2Si伪二元线把三元状态分为两个区域，即Al-Mg5Al8-Mg2Si系和Al-Si-Mg2Si系。Al-Si合金中加少量的Mg后可按Al-Mg2Si+Si;的三元系分析。其中包括两个不变的反应，见表2-4。Al-Si-Mg三元系合金在凝固过程中，在555时，发生L-Al+Si+M42、g2Si三元共晶反应。从Al-Mg2Si伪二元相图来看， Mg2Si在固溶体中于595时固溶度达到最大为185%，随着温度的下降则显着下降，见图2-4。因此，Al-Si-Mg合金在热处理过程中，析出时效强化相(Mg2Si)对合金起了强化作用。23 合金元素对A356合金组织和性能的影响 231硅 (Si)的影响 硅 (Si)是Al-Si合金组织申的第二相，Si含量的提高大大改善了合金的铸造性能。在A356合金中，Si的质量分数在65%7.5%范围内，Si的含量偏上限(7.5%)时，有利于提高流动性。文献研究表明，5i相形态、大小、分布对力学性能的影响远大于枝晶的二次臂间距，Si相的形态对力学性43、能的影响与铸铁中的石墨相似，当以针片状存在时，可以看作是材料失效的裂纹源。通过改变Si相的形态，可大大提高合金的力学性能。232镁 (Mg)的影响 镁 (Mg)元素对形成Mg2Si强化相是必不可少的。Mg含量对A356合金的影响规律。可以看出，随着Mg含量的提高，合金的抗拉强度、屈服强度都会有所提高，而伸长率则降低。此外，Mg在熔化、除气和变质过程中，特别容易烧损，因此应严格控制其含量和烧损量。Mg的质量分数的适宜值为025%0.45%。233铁 (Fe)的影响 铁 (Fe)在Al-Si合金中一般作为有害元素。Fe含量对A356合金力学性能的影响。可以看出，Fe含量增加，使合金的抗拉强度，屈服44、强度及伸长率，其中伸长率降低幅度很大，使铸件变脆。其原因在于:Al-Si合金中的铁主要以相 (Al9Fe2Si)形式出现，该相硬而且脆，往往以粗大的针状穿过相晶粒，削弱基体，降低合金的延长率和冲击韧度，而且合金凝固愈慢时，相长得愈粗大。 234 铜(Cu)、锌(Zn)的影响铜 (Cu)会使A356合金的伸长率和耐蚀性降低;锌 (Zn)也会降低合金的耐蚀性。因此，炉料中应尽量避免Cu元素和Zn元素的混入，其含量应控制在 Cu02%，Zn(2/33/4)Al-余Al-Mg。即先把硅块加在己预热发红的柑蜗内，再加2/33/4的Al，然后进行快速熔化，待铝基本熔化后，在其表面加上质量为炉料质量2%的覆45、盖剂。当铝完全熔化，把熔体的温度控制在780左右，对熔炼共晶或近共晶铝硅合金而言，虽然硅的熔点比较高，但硅在铝液中的溶解度比较大，在780时是不难熔化的。当硅全部熔化后，加入余下的铝以调整熔体温度，使其在750左右，并加人金属镁。 2)熔炼温度及熔炼时间:熔炼温度若超过780，将造成铝液过热而吸收大量的氢气。在latm条件下，100g铝液，在700时含氢0l5mm3，在800时含氢045nm3，在90O时含氢148mm3。 熔炼时间过长，不仅费能费时，还可能增加熔体的吸气量。所以在保证完全化合的前提下，时间愈短愈好。 3)熔炼的操作要求:当熔体达到780左右，用充分预热的搅拌棒 (最好是石墨的46、)把熔体下部的硅块轻轻搅动，使其上浮至柑锅上部。注意绝不能剧烈搅动，以防将硅块翻弄到铝液面上或夹于覆盖剂内，与铝液隔离无法熔化，而导致熔炼失败。 由于铝在800时的密度是236/cm3，与硅的密度237g/cm3相近，加上铝液表面张力的作用，上浮的硅块基本能浸人在铝液里，并在溶解过程中与铝液相互湿润，增加了铝液对硅块的粘附作用，从而加速硅块的熔化过程。 在搅动硅块时，一定不能把硅块弄到熔体面上，因为硅被氧化会生成高熔点 (1710C)的氧化物。 直接熔炼法的优点: 1)直接熔炼法是运用合金化后能降低合金熔点的原理，把硅直接加入熔炼。因此，创造了良好的合金化熔炼条件，大大降低了合金的烧损。 2)47、工艺简便可靠。只要操作认真合理、熔炼的合金成分稳定，性能可符合要求。 3)特别适合于摩托车轮鼓生产。4)生产周期短，可降低能耗，节约金属材料，经济效益比较好。323铝液的供给与运输 在欧洲、美国和日本，有些铸铝工厂 (车间)熔炼设备配备较少，所需的铝液直接来自冶炼厂。如美国福特汽车公司和通用汽车公司雪佛兰 (Chevrolet)的铸铝车间，所需铝液来自雷诺 (Reynolds)金属公司炼铝厂，相隔距离为400m和 1200m。克赖斯勒汽车公司则从相距65km的沃巴希斯麦林 (Wabash Smelings)冶金厂获得液态铝。英国年产1lO0万件发动机活塞的铸铝厂，铸铝来自相距 48mm的国际合48、金冶炼厂。日本赖奥比(Ryobi)公司生产汽车铝铸件的工厂，使用距离千米外的日本轻金属公司精炼厂的铝液。德国1983年铝铸件产量314kt，其中压铸和金属型铸件占85%，估计消耗了约500kt铝液，其中8%(40kt)的铝液是由冶炼厂用保温车直接供应给生产铝铸件的车间。尽管运输铝液的装备需要花费巨额投资，但由于节约了重熔所需能耗和重熔时金属损耗，减少了重熔设备、炉料库面积等，从而降低了成本。根据 经验，利用冶炼厂铝液生产铝铸件，每吨合格铸件可获得节能2933MJ的效果，相当于805916kWh的电能。德国奔驰汽车公司麦廷根铸造厂装载铝液的保温炉和运输铝液的平板拖车示意图，如图3-1所示。图3-49、1运输铝液的平板拖车 目前我国使用的熔炼铝的容量较小，可供选择的熔铝炉品种也少。但从我国汽车工业发展的趋势看，应当重视熔铝炉，保温炉的开发和生产，提高铝合金熔炼水平。32 铝合金的熔炼工艺与直接熔炼法 321熔炼工艺要点 有关熔炼工艺要点，按操作顺序叙述。 1熔化前的准备与投料 凡与铝液接触的用具，如坩埚、搅拌用具、取样勺、浇包等，都必须干燥、预热，并刷涂料。如有脱落应补涂，发现锈蚀时，把陈旧的涂料层除掉，然后重新涂刷。各种涂料的配方。 所有的炉料要清洁、干燥和预热。待柑揭预热至暗红色时，先加人熔点较低的回炉料、合金锭，之后加铝锭和中间合金。对于在铝熔体中易氧化、易挥发的金属，如稀土、镁等，则50、在熔化末期且铝液的温度较低时加入，例如可在680 700将镁压人铝液内。有时变质或细化处理的温度较高，为了迅速降低铝液温度，可预留出少量的金属，也可以用本牌号的回炉料，最后加人。 2加热熔化 投料后耍尽快升温熔化，熔化后铝液不要过热，以防吸气。对A356(Al-Si-Mg)合金，加人覆盖剂，使炉料一熔化就处在覆盖剂层的保护之下，这样可减少熔化过程中皿的烧损，同时又可保护熔体减少吸气与氧化。 3精炼处理 达到精炼温度后，精炼处理分两步进行:在熔化炉 (多为反射炉)中进行熔剂+氮气喷射精炼，主要以除渣为目的;在保温炉 (多为电炉)中进行悬挂式石墨转子+氮气除气精炼，主要以去气为目的。33 车轮用铝51、合金熔化炉 331熔化炉的种类 根据生产条件的不同，可采用不同熔化炉熔化铝合金，如干床式连续熔化炉、煤气炉、反射炉等。熔化炉与能源消耗和冶金质量有直接关系。目前干床式连续熔化炉的热效率最高，达30%40%，其它普通熔化炉的热效率大多为 15%20%，最多不超过25%。在热损失中，炉气带走的热量约占50%。为了提高熔化炉的热效率，主要采取:(1)利用废气带走的热量，如预热空气，可以把供风温度预热至350;(2)利用绝热良好的陶瓷纤维作绝热材料，以减少炉墙的散热损失。下面介绍几种炉型。 1干床式连续熔化炉 (1)设计原理 干床式连续熔化炉利用压力雾化燃油实现完全燃烧的原理，配置熔化室、保温室、出水52、室。相连的整体炉体结构和良好的保温隔层，有效地提高了热效率，减少了热损失，使其油耗、炉耗低，再配置自动控制的热电偶仪表，使炉温控制非常方便。干床式连续熔化炉为较多铝合金铸造厂家所采用，其平面图如图3-2所示，剖面图如图3-2所示。图3-2干床式连续熔化炉平面图图3-3干床式连续熔化炉横截面图(2)炉子的主要技术指耗油熔化比:8OL/t，即每熔化lt铝水只需耗油80L。熔化炉烧损:25%3%。使用寿命:8年。炉外壁温度:不超过65。 (3)熔化炉的结构熔化炉主要有以下几个部分: 1)炉体。用8mm钢板和型钢焊接成箱式整体即炉体，开设进风口、进料口、取铝水口、放铝水口、扒渣口和辅助系统支撑架。隔热53、层采用石棉板围材料在炉壳内部。炉衬采用耐火砖，碳硅砖浆砌成熔化室，保温室，并留出相应的进出口。 2)燃烧系统。由油箱、油泵、燃烧器和管道组成，共两组，分置于熔化室、保温室。 3)除气精炼变质系统。于取水口另侧设置除气精炼变质室，用纯氮气施压吹人铝液中，配置吹喷熔剂作辅助，并通过可调的石墨转子下端使氮气和熔剂均匀散布在铝液中，使其实现铝液中的除气、除渣、精炼之效果，并可在精炼室进行变质处理。 4)加料系统。可用机械方式自动加料，或用手工方式进行加料，使搭配好的炉料进入熔化室。 5)排烟排气系统。在熔化炉后上角设置300mm的排烟筒，将烟气排出室外。 6)测温系统。用自动控温的仪表与测温热电偶连接54、，可自动控制各测温点的温度。 2流化床煤气发生炉及煤气净化工艺 (1)概述 近年来随着国内熔化炉市场产品价格的不断竞争，各厂矿企业纷纷采用固定床煤气发生炉产生的煤气来代替原来的燃料 轻油，以求最大限度地降低成本。但在实际使用过程中普遍存在以下几个问题:(1)耍烧块煤，对煤种有一定的限制;(2)焦油量较大，必须定期清焦;(3)工人操作强度较大;(4)输送距离受到一定限制;(5)环境的进一步改善受到制约;(6)操作较复杂，要求较高。针对以上问题，许多企业已成功开发出新一代适用于有色金属业应用的流化床煤气发生炉及煤气净化工艺，适用于冶金及热加工工业应用，车轮行业己有多家应用，显示出较好的经济效益。 55、(2)流化床煤气发生炉特点 1)流化床煤气发生炉采用成熟的V形布风板喷动流化床技术，强化气固两相间的混合及热质交换，提高了碳的转化率，并且具有较高的气化强度。 2)在炉膛顶部出口设有蒸汽发生器，将自产蒸汽混入空气中进入炉内，可增加煤气中的水煤气份额，进而提高煤气的热值 (也可利用外来蒸汽)。 3)流化床煤气发生炉采用飞灰炉外循环方式，大大延长煤粒在炉内的停留时间，因而提高了碳的转化率，煤气基本无粉尘及焦油，大大提高及改善了煤气的质量和使用效率。 4)由于煤气炉出口静压保持在196x1049X10Pa，因此煤气管路无需增压，送气距离远。 5)由于采用了流化床技术，与以往的固定床技术相比，停工时煤56、气无需放散，可随机停炉，因此特别适应有色金属行业各种加热炉、熔化炉、时效炉、保温炉等的生产工艺要求。 6)煤种适应性广，可直接利用粒煤、粉煤和低劣质煤，大大减少了原料成本。 7)操作简单，用工少，回收热能率高，无焦油，运行费用低，无污染，占地面积小。 (3)煤气净化工艺及优点 1)煤气的净化原理及步骤。煤气净化和烟气除尘达标可分为二个系统来完成:(1)煤气在原二级旋风除尘后进人急冷塔装置，然后再进入洗涤塔进行三级除尘降温，再将煤气加压后通过水雾捕滴器，即可进人用气设备或进入贮气柜;(2)烟气系统的除尘可采用高温旋风分离器，经过湿式除尘后可符合环保排放标准。 2)煤气冷却净化工艺。热煤气经二级旋57、风除尘处理后，进入急冷塔将煤气中夹带的灰尘和热量经喷淋冷水冲洗后可除去50%的灰尘和煤气温度下降到 80左右，再迸人洗涤塔，可将带有水分和微量灰尘的煤气通过热水和冷水的喷淋洗涤，使煤气经过水膜和填料 (瓷环)的接触，煤气进一步的净化和降温，成为洁净煤气。由于降温后的煤气压力较低，须增设煤气加压机为煤气加压，使冷煤气能输送到较远的用气设备或贮气柜。 如果经洗涤塔洗净的煤气温度在35以下时，煤气中的剩余水雾会结成液滴，故需经捕滴器去除液滴后，再送往用气设备或贮气柜。 3)净化煤气的优点。经过净化处理的洁净冷煤气净度高，对输气管道和用气设备的烧嘴无损害;煤气输送距离较远，管道不需要保温，并可改小输气58、管道的直径;温度可自由调节，控制方便，使用范围比较广泛;可加装煤气计量仪表，提高经济效益。 (4)流化床煤气炉及净化工艺流程图(图3-3)图3-3流化床煤气炉及煤气净化工艺流程图 3塔式反射炉 当熔化量或一次需要量大时，可采用塔式反射炉熔炼。塔式反射炉有周期式和连续式熔化两种，其容量从几吨至几十吨。由于炉料和金属液与炉气的热交换需要，塔式反射炉设计的熔体与炉气接触面积大，由此带来氧化吸气的倾向亦大。 塔式反射炉的加热能源有电阻加热、液体和气体燃料加热。普通塔式反射炉的热效率很低 (20%)。为了提高热效率，近年来出现了新的炉型，如快速熔化塔式反射炉。 快速熔化塔式反射炉采用高温高速热流直接冲击59、被加热的金属，使之冲破材料表面上妨碍热交换的空气膜，完成高速对流方式加热，从而使热效率明显提高，熔化带的热效率为60%70%，升温带的热效率为30%40%。快速熔化塔式反射炉的结构示意如图3-5。332熔化炉的选择选择熔化炉要根据熔化批量和合金种类、熔化条件 (能源)、熔炉特点和操作条件、设备效率和能量消耗等各方面条件，并结合工厂实际综合决定。 通常使用的熔铝炉容量大小与熔化效率及加热方式有关。以辐射加热的熔铝炉，其炉膛容量一般为熔化速度的610倍;而以传导、对流、感应加热的熔铝炉容量则要求为熔化效率的24倍。 铝合金用熔化炉可分为几种类型:直接和间接燃烧炉;燃烧坩埚炉;有芯和无芯工频感应电炉60、;电阻坩埚炉及反射炉。 燃烧反射加热炉适合于合金种类少且大批量生产使用。这种炉子结构简单，生产效率高，操作比较容易，但同电加热的熔炉相比，铝液温度控制困难一些，其温差变化平均高达3040，且铝液质量较差。此外，熔化过程中金属烧损超过3%5%，炉壳温度常常高达10011O，操作条件差，对环境有一定污染。 有芯和无芯工频感应电炉适合于大量生产使用。其优点是铝液温差波动较小，约515，易于控制。有芯工频电炉温差波动范围1015，无芯工频电炉由于固有的电磁搅拌作用，温差波动范围仅58。这种类型熔铝炉操作简单，生产条件较好。它的金属烧损通常在10%左右。其缺点是电热组件易损坏，使用寿命短。加人冷料熔化时61、，温升较慢，且设备投资较贵。 电阻坩埚炉和燃烧坩埚炉适用于多品种且小批量生产。其铝液温差变化一般在1015。电阻坩埚炉设备造价高，操作方便，无环境污染。而燃烧坩埚炉造价低些，但熔化热效率也低，操作条件差，熔化时有一定污染。在正常情况下，如果操作合理，炉料为新锭时，烧损为2%，如果是碎料，则达到4%或更高些。 铝合金熔炼时，合金元素的烧损与炉型及加入的炉料有关。铝合金熔化时推荐的合金元素的烧损值见表3-5。 目前，常用的熔铝炉熔化、保温热效率及能耗值见表3-6。结果表明，热效率高的熔化炉也是热效率高的保温炉，电炉无论是熔化还是保温，热效率均高于其它炉子。电炉的热效率通常可达到60%80%，燃气炉62、的热效率实际上只有 25%左右。这是电炉应用比例趋于增加的主要原因。 由于熔化费用与各国资料条件及能源政策有关，因此，熔铝炉和保温炉经济性问题不能一概而论。例如，美国铝铸造厂使用天然气和电较为普遍。1984年，每创 (109J)发热值的天然气费用为375美元，而相当于同等发热值的电费为 11.87美元，两者同等发热值价格之比为1:32，而燃气炉与电炉热效率之比大约为1:(1824)。因此，尽管天然气反射加热炉热效率比电炉低，但却最经济。我国可供使用的天然气、煤气和电能同等发热值价格比大约为1:(1820)。随着两气工程的实施，采用天燃气反射炉和电保温炉似更为合理。 减少金属烧损也是节约能耗和降63、低熔化成本的重要方面。同时过多的氧化夹杂存在也会影响热量传递，降低熔化时的热效率。更为严重的是，铝液中的氧化物有损于铸件的内在质量。在目前的情况下，如果熔化过程中每减少01%的烧损，每吨合格铸件的成本至少可降低1416元，对于年产量200050OOt的铸铝车间每年可节省375万元。 由于电炉不存在燃烧产物，当炉料较为洁净时，烧损只有1%1.5%，同时可以加入铝屑等碎料。而用燃烧反射炉，金属的烧损较大 (3%5%)，并且不能用切屑和碎料作回炉料。 我国汽车工业的发展迫切需要大容量高质量的熔铝炉和保温炉，但目前国产设备的品种和质量都不能满足大型汽车铝铸造车间的需要。为使我国的汽车铝铸造技术达到一个64、先进水平和为汽车轻量化提供必要的物质基础，我们应当重视铝铸造用节能、环保、高效型熔化炉和保温炉的研制与开发工作。333现代熔化炉快速加热系统与新型炉衬材料 传统的熔铝炉效率不高。由于燃气比率不适当，没有利用废气余热系统，大多数熔炉热效率仅有10%15%。美国在总结了这类熔铝炉的弊病的基础上研制了采用快速热气流对流加热系统 (图3-6)和新型炉衬材料。 1快速燃烧系统 快速燃烧器排出的热气流速度达到58009800m/min，而低速燃烧器出口速度仅为9101520m/min。被强化了的热气流对流作用破坏了炉料周围的空气层，加速了热传递。 快速燃烧器的特点是燃烧充分，约有75%85%的燃料是在燃烧65、筒内进行的。其标准热量可达到(3931.7)x106kJ/h，与传统的燃烧器相比，燃料消耗可超过40%，空气消耗量与燃料之比从8:1提高到刀:1。按熔化炉容量大小，火焰长度范围为30096OMM。装有快速燃烧器的熔炉熔化效率和热效率高，加热均匀，加热区温度低，因而可节约燃料40%。金属烧损降低到15%，调整和维修方便。 使用中应当注意，燃烧筒内不能有任何障碍物，否则会促使燃气改变角度，可能造成金属液搅拌与氧化。注意防止点火系统故障，以免产生爆炸而损坏燃烧筒。 2陶瓷辐射管加热炉 目前，新开发了一种使用陶瓷辐射管加热组件的熔化炉。这种熔化炉的特点是将直接燃烧与辐射管加热相结合。先通过快速燃烧器快66、速对流加热炉料，当炉料加热到略低于熔融温度后再用陶瓷辐射管加热，直至熔化并继续升温到预定的温度。熔炼时不搅拌以获得最佳效果。但应注意，对流与辐射加热过程要严格分开，按顺序进行，以避免快速对流加热时燃烧气体直接与金属液接触。这种加热方法金属烧损小，而铝液质量与电炉熔化相同。 为了提高熔化炉的热效率和熔化生产率，辐射管加热系统配备了热气流回收器。高速热气流通过多孔喷气嘴对炉料进行预热，这样，在炉料预热阶段，660670的预热温度下清除炉料表面水分、油污，提高了炉料熔化前的温度，缩短了熔融时间。当炉膛容量为520Okg、铝液温度为790时，熔化率为680 700kg/h。 预热装置内和炉内的绝热材料67、，均采用陶瓷纤维块，炉顶铺设陶瓷纤维毯。燃烧和热气流系统采用微处理计算机控制。热气流和空气混合比例通过电磁阀调整。在控制系统申，装备了超温保护仪表，熔炼过程中不会发生过热的危险。 这种熔铝炉的热效率在15.9%31.4%范围内波动，平均为23.8%。熔化 lkg铝合金消耗天然气006m3，保温时 (750)燃料平均消耗为14.8m3/h或者 1O5kJ/(kgh)。总的熔化损失 (烧损、粘包、熔渣等)为083%。 如果辐射管的材料为碳化硅，则热效率更好。因为同样壁厚的碳化硅辐射管比陶瓷管的温度梯度小1/5，承受冲击性能也优于陶瓷材料。这类专用的辐射管，空气通道由主次两级管路组成。其单位面积上消68、耗的热能，只有陶瓷辐射管的27%，因此，热传递效率明显地高于陶瓷辐射管。 3新型炉用陶瓷纤维炉衬材料 过去，常用作炉衬的材料性能欠佳，因此，通常的熔铝炉、保温炉热效率很低。近10年来，美国开发和应用了一种高效的陶瓷纤维保温材料，其优点可以通过三种方式证明。 第一种方式:用陶瓷纤维制成1OOmm空心或筒体实体形炉衬。 第二种方式:用陶瓷纤维制成15Omm厚的实心筒体形炉衬。 然后，把上述两种炉衬分别固定在炉壳内。 第三种方式:把铝钒土耐火材料搅拌混合，浇灌到炉壳与形成炉胆的临时模腔内。 用上述三种炉子熔化铝合金，并升温到660，让其温度下降1O。结果，用两种陶瓷纤维炉衬的炉子下降1O需81Omi69、n，而浇灌铝钒土耐火炉衬的炉子则需要2Ommn。这就证明铝钒土耐火炉衬材料吸收的热量比陶瓷纤维炉衬材料多。在上述测试基础上，维持炉内温度660，保温14h，测定用炉盖和不用炉盖时的热能消耗，结果见表3-7。 由此看到，在保温条件下，对于不同的炉衬材料，热能消耗没有明显差别。但使用炉盖和不使用炉盖，热能消耗差别较大，因此，在带炉盖的炉子中，用陶瓷纤维炉衬可以实现明显的燃料节省。 最后进行升温加热燃气消耗测试。当炉温由660升至760时，用真空陶瓷纤维管炉衬、陶瓷纤维块炉衬和铝钒土浇注炉衬的炉子，燃气消耗分别为 19.8m3/h、209m3/h和34.Om3/h。可见，采用陶瓷纤维炉衬与铝钒土浇注70、炉衬相比，燃气消耗量减少39%42%。 在正常生产条件下，采用陶瓷纤维做炉衬的炉子可节省燃料27.5%。如果用只用于熔化的炉子大约可节省燃料22%。陶瓷纤维炉衬还有其它优点，如更换炉衬时间短、维修简便。由于它绝热性好、吸热少、炉壳温度低，优质的陶瓷纤维炉衬寿命可使用15个月以上。同时，因为材料密度较小，能吸收燃料燃烧时产生的噪声，改善了操作环境。 4坩埚与炉缸材料 铝合金熔化炉，多采用石墨坩埚、耐热铸铁坩埚或刚玉砂 (铝钒土)等打结炉衬的炉缸。 耐热铸铁坩埚使用寿命长、热效率高，但在熔炼Al-Si合金时，为防止Al2O3粗针状结晶，应在坩埚内壁刷涂料，如石灰+水玻璃+水基涂料、氯化锌+水玻璃+71、水基涂料。一种c=2.8%30%,si3.0%3.5%的耐热铸铁是制造坩埚的很好材料。为了防止坩埚铸造时产生气孔，可加人蹄 (Te)进行处理。 用石墨坩埚时，必须经时效处理。有的习惯采用自然时效方法，将新坩埚放在干燥的库房内，静止67周，使其自然风干，消除应力;也可以用人工时效，将坩埚慢火加热到50O，保温半小时，消除潮湿和应力。经时效处理后应刷23次涂料，涂料成分主要是粘土、苏打、水玻璃等，然后烘干，形成耐侵蚀的釉质衬层。 英国用于铝合金电阻保温炉的柑揭一般采用碳化硅材料。为了防止坩埚表层氧化，主坩埚表面烧结一层保护性涂料。这种坩埚对六氯乙烷除气剂无反应，且碳化硅对钾、钠、氟盐的作用比较弱，72、因此，在碳化硅坩埚中除气侵蚀作用不大。34 铝合金废科的再生重熔 针对铝屑重熔时具有炉料脏、回收率低、熔化时烟尘大等几个特点，在实际生产中，日本通常采用如下手段:341预处理 预处理的目的是将铝屑去水、去油和去铁屑。去水去油不但可以避免加人铝液时可能发生的爆炸和铝液剧烈翻动的危险，提高回收率，降低油烟公害，同时也有利于下一道工序-磁选去铁。预处理的顺序是:破碎、干燥和磁力分离。为便于输送和去铁，通常将铝屑切断破碎，然后在一个倾斜的转炉内进行干燥，铝屑从上端装入，在内部用喷烧器加热，使油和水蒸发，加热温度以能将油、水汽化的最低温度为宜。干燥后的铝屑在带输送机上用电磁铁去铁。为了消除公害，在干燥转73、炉上加上二次燃烧装置和集尘器，以烧掉在干燥器中形成的未完全燃烧的气体和废气中的粉尘。342重熔方法 在日本主要采用的是坩埚炉和工频感应炉。 坩埚炉熔化，一般用于小规模，在加铝屑之前，坩埚内必须有底液，坩埚容量一般为05lt，熔化速度为020.3t/h，多以重油为燃料。铝屑的加人方法有压入法、浆状底液加入法和熔剂法。压入法是目前最普遍使用的方法，基本原理是在铝屑还未来得及氧化的情况下将其压入铝水中，使之与空气隔绝，不发生氧化。图3-7是采用搅拌机械将铝屑压人铝液中的一个实例。浆状底液加入法的要点是在底液处在半熔融的温度范围时进行搅拌，调整喷烧器控制温度，使之保持糊状，分批装入铝屑，边装人边进行搅74、拌，直到全部铝屑全部装入并成浆状物，然后升温，完全熔化后用熔剂处理出炉，这种方法比压入法实收率高，但因为加入时手续麻烦，目前用得比较少。熔剂法的要点是采用一种熔点接近铝熔点的熔剂，首先让其在柑揭内熔化，然后将铝屑压人。一般来说，这种方法所需的熔剂量比较大 (每千克铝需020.3kg熔剂)。日本的熔剂售价比较贵，熔剂法现已不再像欧洲使用得那样普遍。总的来说，坩埚炉重熔方法的优点是回收率高，设备投资少，适宜于小规模的熔化，但有生产率低、成本高、熔化量少等缺点。 送料槽铁图3-7 铝屑重熔装置 工频感应炉熔化一般采用坩埚式感应炉，以防氧化物堵塞熔沟。搅拌力来自熔化时的电磁力，很多的汽车用铸件生产工厂75、都采用这种炉子。这种熔化方式的缺点是:燃料费高，约为600kWh/t;设备费高，搅拌力过大，氧化渣多，需要进行专门的精炼。 在大量铝屑存在的熔化工厂里，还采用带前炉的反射炉，在前炉铝屑用各种压人或搅拌装置加入。最近还有利用电磁输送装置将熔化室内的铝水输送到前炉，从上向下直冲在前炉中加入的铝屑上。图3-8是电磁泵用于铝屑熔化的一个实例。第八章 项目选址及建设内容（一）项目选址本项目选址在湖北省大冶市xx镇xx工业园，占地面积30亩。（二）建设内容熔铸车间，加工车间，检验车间，涂装车间等四大车间，同时配套建设办公楼、职工宿舍楼、食堂、门卫室等。第九章 项目投资估算本项目计划总投资6000万元，其中76、土建设工程：1800万元，机械设备投资：3500万元，流动资金700万元。第十章 项目建设进度安排项目实施包括以下四个部分：准备工作：编制可行性研究报告及评估、论证设计资料等。勘察设计：厂区测量勘察、初步设计及审批、施工图设计。施工准备：场地清理土建施工、设备安装与调试等。竣工验收：竣工验收本项目计划于2011年10月正式启动。为加快建设进度，以各项工程专人专职负责到底的方式，综合展开实施，计划2012年8月份竣工。各阶段实施进度安排见下表：项目实施进度表 年/月份项目11年10月11年12月12年1月12年2月12年3月12年4月12年5月12年6月11年7月11年8月初步设计招投标施工图设77、计土建工程设备安装人员培训试生产正式投产第十一章 项目产品市场开发与营销计划 本着“不求规模最大，但求效益最佳”的经营思路，以经济效益为目的，以科技进步为先导，以调整产业结构为核心，实施产品、技术、管理、制度的创新，通过提高产品的质量和附加值来增值、创效，实现企业又好以快发展。在市场营销上，公司将建立多种形式销售网络，形成以地区销售为基础，以行业开发为先导，以出口为前沿，以各地销售网点为补充的网络格局，不断扩大国际国内两个市场销售渠道。 选择重点地区建立销售网点，形成遍布全国的销售网络。实施地区销售战略，加强大连、华东、华北地区市场，开发西北和华南地区市场，加大行业市场开发。针对国内用户行业结78、构调整，重点推广和销售高合金标准件用钢及模具扁钢等。坚持优势互补原则，选择具有实力的销售商，发展产品销售代理制，增加产品的销售量和市场占有份额。利用进出口自营权，在国外设立销售机构，积极开拓国际市场。目前开发重点在东南亚、东北亚，以及美国市场，拓展南美和西欧等市场，为公司的长期发展夯实基础。第十二章 效益分析一、经济效益 （一）分析依据、原则和方法 1、依据 国家计委建设项目经济评价方法及参数(第二版)；本项目投资、成本、税收等预测数据；现行国家和湖北有关税费征收政策；其他有关资料。2、原则 稳妥原则，计算费用取上限，效益限下限；定量为主，定性为辅的原则；效益与成本费用计算口径一致性原则。3、79、方法 本项目的收益主要来源于加工产品，价格体系以报告期“基价”为准，不考虑价格变动因素。（二）数据测算1、收入项目完成后，年可生产铝合金车轮10000吨，按市场销售价12000元/吨计算，总收入为12000万元。2、成本加工总成本包括原材料、辅料、水电、机器设备及房屋折旧、人员工资、包装以及管理费用等，加工10000吨铝合金车轮产品总成本为5940万元。3、税金产品增值税：按国家规定，增值税率：国地两税为17.5，共计2100。利润率为33%。（三）财务指标项目计算期6年，含建设期1年，指标如下：序号指标名称单位数值1总收入万元/年120002总成本59403销售利润39604税金21005投80、资利润率33%6投资税率25%7投资回收期2.00（四）经济效益评价项目投产后，每年可加工铝合金车轮10000吨，实现销售收入12000万元，加工年总成本5940万元，实现毛利润6060万元，税金年3090万元(其中增值税2100万元，企业所得税990万元)。投资回收期2年，年加工利润6960万元，投资利润率33，财务内部收益率24.7%，税后净利润2970万元，经济效益明显。第十三章 项目的组织管理一、工程管理项目批复后成立项目领导小组和项目实施小组，项目建设实行公开招标、严格选择建筑单位，防止工程建设存在的不正之风。在工程建设期间，严格按照设计要求，精心施工，由专人负责工程管理，从原料的购81、买到建筑施工、从设备选购到安装调试，层层把关，严防不合格产品入场，确保工程质量。三、财务管理制定严格的财务管理制度，合理运用资金，保证资金的正常使用。认真执行财经纪律，保证项目资金按计划使用、按项目落实。四、管理职责（一）项目领导小组职责1、项目实施方案的审定；2、项目建设资金、物资的安排；3、项目工程的进度、财务、物资的检查、调整、监理。4、负责项目总结，组织验收。（二）项目实施小组职责1、拟订项目实施方案；2、拟订项目建设资金预算；3、拟订项目工作计划；4、完成项目实施各项内容；5、进行各阶段性项目实施情况总结，做好项目验收的准备工作。第十四章 结 论综上所述，本项目的建设符合国家产业政策，选址较为合理，生产工艺成熟，在实施了本环评提出的污染治理措施后，各种污染物均可以做到达标排放，该项目的建设体现了经济、社会和环境三方面效益的统一。社会效益和经济效益明显。因此，本项目切实可行。