磷化工工藝流程

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磷化工工藝流程范文第1篇

關鍵詞：金屬制品；隧道式；酸洗磷化

1 概述

鋼絞線金屬制品是國民經濟的一個重要產品，主要原料是金屬材料制成的盤條，即長材中的線材，由于熱軋過程中產生表面氧化物，嚴重影響盤條的冷加工工藝，盤條表面的預處理是應用最廣泛的一種生產工藝，主要工藝為酸洗、水洗、涂灰、干燥，有關這方面的實驗早在19世紀的初期國外已經開始了，在PC低松弛預應力鋼絞線生產過程中，盤條的酸洗、磷化是關鍵工序之一。傳統的酸洗、磷化采用敞開式的酸洗、磷化槽，生產效率低、工作環境差。采用隧道式酸洗磷化生產線不僅生產效率高、工作環境好，而且降低操作人員的；生產過程中酸霧的污染是一個嚴重的問題

2 隧道式酸洗磷化的特點

酸洗磷化工藝由盤條輸送、酸洗及漂洗、沖洗及預熱、磷化及漂洗、涂石灰及硼化等工藝過程組成。盤條的酸洗磷化是PC低松弛預應力鋼絞線生產的關鍵工序之一，其目的是除去線材表面的氧化膜，為進一步深加工提供合格的坯料。線材表面處理的目的是去除殘留酸性物質對基體產生腐蝕；增加載體保證，便于冷加工變形，提高鋼絲的表面質量；去除表面有害雜質（包括去涂層），確保鋼絲無腐蝕，表面光滑潔凈，減少線材抽線以及冷墩或成形等加工過程中，對工模具的擦傷。目前，世界上許多國家采用全封閉自動化控制、連續作業的隧道式酸洗、磷化工藝技術。這種酸洗、磷化生產線的處理槽都封閉在隧道內，統一抽風和排酸霧，隧道內呈微負壓，隧道端部設有密封門，僅在上下料時打開，防止酸霧外逸。

該工藝生產線采用環形設計，由上料臺，在環形線運行的小車，下料臺，工藝槽及電控系統等組成，PLC編程軟件和通態組態軟件的使用，使隧道式酸洗磷化生產線與傳統生產線相比具有生產效率高、工作環境好，操作人員勞動強度低等特點。

3 隧道型往復式酸洗磷化自動生產線工藝、設備介紹――以江西新鋼新華公司酸洗磷化自動生產線機組為例

3.1 生產坯料及成品規格

坯料規格：Ф8∽Ф16的盤園；

坯料單重：1700∽2500kg，無重腐蝕，無油污；

鋼種：C 0.60-0.90% Mn 0.30-0.90% Si 0.15-0.37% 可含微量鉻釩；

成品：酸洗磷化后的Ф8∽Ф16盤園

3.2 隧道型往復式酸洗磷化機組生產工藝流程

3.2.1 盤條輸送：采用電磁鉤，一次吊運兩盤盤元為酸洗磷化線盤條供料系統供料，由盤條供料系統轉送料到酸洗線的上料位，等待酸洗吊鉤自動取線。

3.2.2 酸洗：五個濃度逐漸升高的鹽酸池依次排列，鹽酸池溫度25-40℃，每個池浸泡5分鐘，并且定期進行如下作業以保持鹽酸池濃度恰當：將第一個池的酸排放到廢酸池中，其它池抽到前一個池中，五號池配新酸。

3.2.3 漂洗、沖洗及預熱：處理后的盤元水漂洗24秒，然后沖洗24秒，將池中積存的沖洗水泵送到漂洗池中，漂洗池的水溢流到廢水處理系統中去；沖洗后進入溫水漂洗1分鐘，減少對磷化液的冷沖擊。

3.2.4 磷化：采用三個槽，生產時要用兩個槽，一個備用，磷化溫度70-75度，磷化時間可以為4-5分鐘或8-10分鐘，時間含起吊后滴水時間。

3.2.5 沖洗：磷化后的盤元用回收的高壓水沖洗，如果盤條不掛渣，這道工序可以跳過（集中控制臺上可切換），讓殘留磷進入石灰池。

3.2.6 涂石灰及硼化：一共三個槽，兩個石灰池，一個硼化池；時間大約都是1分鐘，起吊后在池上停留滴水2分鐘即可。

3.3 各種化學原料的消耗見表1，此種酸洗磷化工藝大大降低了各種化工材料的消耗量。

表1 化工材料的消耗

3.4 生產工藝流程簡圖

見圖1

圖1生產工藝流程簡圖

4 應用及發展趨勢

隨著隧道式酸洗磷化生產工藝在國內的推廣，傳統的酸洗、磷化工藝，因為生產效率低、工作環境差等因素，正在逐漸被社會淘汰。采用隧道式酸洗磷化生產線不僅生產效率高、工作環境好，而且降低操作人員的勞動強度，生產過程中產生的酸霧的污染也很小。

自2005年開始，國家對生產企業的環境保護要求進一步嚴格，傳統的酸洗、磷化工藝已經在逐漸淘汰，2008年寶鋼集團南京寶日鋼絲制品有限公司（以下簡稱南京寶日鋼絲）從德國STEULER公司引進了這種自動化酸洗及磷化表面處理生產線（簡稱隧道式酸洗磷化生產線），可生產多種鋼種、規格的優質冷鐓鋼絲和彈簧鋼絲，以滿足汽車、機械等行業生產緊固件和彈簧的需求，該線材盤卷酸洗自動化生產線年處理能力達14萬t，產品質量優異，勞動作業環境優良；2010年新鋼新華公司老區低松弛預應力鋼絞線搬遷工程實施，除酸洗、磷化工藝生產線淘汰外，其余均整體搬遷，搬遷后采用了先進的無錫隧道式酸洗磷化生產線機組，隧道式酸洗磷化生產線機組投產后，機組產能達到40萬噸/年，周邊的工作環境大大提高。

5 結束語

通過實踐應用證明，隧道式酸洗磷化生產線工藝的應用，機組產能大幅提高，工作環境好，降低操作人員的勞動強度，生產過程中產生的酸霧的污染也很小，值得大力推廣應用。

參考文獻

[1]付俊薇，魏廣民，趙衛國.推拉式帶鋼酸洗線的特點及其技術發展[J].河北冶金，2005（5）：5-8.

[2]曹清.線材表面預處理生產線工藝探討[J].金屬制品，2007（10）：19-21.

[3]李佳.不銹鋼線材盤卷的酸洗工藝[J].軋鋼，2007（6）：46-49.

[4]解星原.線材酸洗的全自動化[J].鞍鋼技術，1981（11）.

磷化工工藝流程范文第2篇

關鍵詞：氧化磷化；憎水處理；耐蝕性；工藝

中圖分類號：J642.9 文獻標識碼：A

1 概述

磷酸鹽處理簡稱磷化，是將金屬零件浸入含有磷酸鹽的溶液中進行化學處理，在零件表面生成一層難溶于水的磷酸鹽保護膜。目前磷化主要用于鋼鐵材料和鋁合金材料。

磷化的方法很多，工業應用主要按磷化溫度來分類，分為高溫磷化（85℃-98℃）、中溫磷化（50℃-70℃）、低溫磷化（35℃左右）、常溫磷化，也可按磷化溶液成分分為鋅鹽磷化、鋅-鈣鹽磷化、鐵鹽磷化、錳鹽磷化等。

磷酸鹽膜在金屬的冷變形加工（如拉關、拉絲、擠壓成型等）過程中能較好地改善摩擦表面的性能，延長工具和膜具的壽命。磷酸鹽膜又是油漆和涂料的優良底層，無論是普通油漆還是電泳涂漆，磷酸鹽膜在提高涂層與基體的結合力和耐蝕性方面起著重要的作用。在汽車、船舶、機械制造以及航空航天工業中，磷化的應用越來越廣泛。

磷化膜的主要特征有：

（1）磷化膜本身的耐蝕性并不高，但磷化膜層經過鉻酸鹽封閉、浸油或涂漆處理后組成的復合膜層對基體金屬有著十分良好的保護作用。

（2）磷酸鹽膜的孔隙率并不高，大致占膜體積的0.5%-1.5%，但膜層所具有的良好吸附性。包括物理吸附和化學吸附。

（3）磷化膜層還具有不粘附熔融金屬（Sn、Al、Zn）的特性，在鋼鐵零件滲氮時，常采用鍍錫來保護不需要滲氮的部分，為了防止錫在高溫時流入滲氮面，要在欲氮化的表面可進行磷酸鹽處理。

（4）磷化膜層具有優良的電絕緣性，厚10μm的磷酸鹽膜，其電阻約為5×107Ω。

（5）磷化膜是一種無機鹽膜層，本身的機械強度不高，有一定的脆性，磷化過程伴有吸氫。

本文介紹的是氧化磷化工藝。氧化磷化處理溶液由磷酸鋇和磷酸鋅組成，氧化磷化處理可以在沒有經過噴砂清理的磨光和拋光表面上獲得具有滿意防護性能的細晶粒膜層，可以處理復雜形狀的零件，如導管、燃料筒等。

2 試驗

2.1 試驗內容

通過工藝試驗，確定氧化磷化工藝參數；通過膜層的厚度、耐蝕性、憎水性等方面的測試，確定憎水劑的種類。

2.2 技術指標

氧化磷化后經過憎水處理后的膜層耐蝕性能達到6h以上。

2.3 工藝流程

裝掛除油弱腐蝕氧化磷化干燥憎水處理

3 結果討論與分析

3.1 氧化磷化工藝參數試驗

工藝參數對比試驗

從上述參數試驗可以看出氧化磷化溫度低、時間短，膜層生成速度慢，膜層薄，耐蝕性差；而溶液溫度過高或沸騰狀態下工作，槽液容易渾濁，膜層易出現嚴重掛灰，影響膜層的致密性和耐蝕性。

氧化磷化溫度控制在（80～85）℃，處理時間為（10～15）min，能得到質量比較穩定的膜層。經測定氧化磷化膜層厚度為（2～6）μm，增重約6g/m2，膜層呈淺灰至黑灰色，表面均勻光滑，耐蝕性比普通磷化膜略差。

3.2 憎水處理試驗

憎水對比試驗

該膜層可以增重約（0.45～1.7）g/m2。憎水劑136-41具有硅氫鍵聚合形成的聚硅氧烷，其耐久性強、憎水角大、斥水性強。經試驗，采用憎水劑BH-5和清油Y00-1進行憎水處理后基本都達到了136-41憎水劑的防護效果。

3.3 氧化磷化膜層性能測試

3.3.1 氧化磷化膜層厚度

不同方式測得的膜層厚度

氧化磷化膜層用500倍金相顯微鏡觀察，是由致密層和疏松層組成，致密層較薄，約為膜層總厚度的1/5。氧化磷化膜層的厚度用放大200倍金相法測量膜層厚度作為仲裁數據，與儀器法測得數據基本相同。

3.3.2 耐蝕性

耐蝕性試驗：氧化磷化的試片，經過憎水處理后，在氯化鈉溶液（30g/l，18℃～30℃）中進行耐蝕性測試。

耐蝕性試驗

氧化磷化后未經憎水處理的試驗件鹽霧試驗5h就出現銹蝕，而經憎水處理的試驗件鹽霧試驗11h以后才出現銹蝕，經憎水處理后的試件防護性得到了較明顯的提高。

136-41與Y00-1憎水處理后試件對比，經11h均出現銹蝕，耐蝕性能相當，而BH-5憎水液，耐蝕性相對提高更多22h出現銹蝕。以上三種工藝方法浸漬6小時均無腐蝕點的要求，滿足設計要求。

結語

4.1 該試驗確定了氧化磷化工藝及憎水劑類型。

4.2 氧化磷化+憎水處理后的膜層厚度、耐蝕性達到相關標準的技術要求。

參考文獻

磷化工工藝流程范文第3篇

[關鍵詞]有機硅烷偶聯劑，表面處理，涂裝

中圖分類號：TG174.44 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）27-0069-02

Research Status of Silanization on Metal Surface

ZHONG Zhi-shun， ZHAO Ping，YANG Guo-yi，YANG Ya-peng，LIU Yang

（School of Environmental & Chemical Engineering，Shenyang Ligong University，Shenyang 110195）

[Abstract]Silanization is a novel metal surface treatment technology. Compared with conventional phosphating，silanization is more environmental friendly and energy-saving.The mechanism， advantage & disadvantage of silanizastion on metal surface was briefly presented.The status of the technology research and practical application of silane technology on metal surface pretreatment was reviewed.

[Key Words]Organic Silane Coupling Agents；Surface Treatment；Painting；

0 引言

近幾年來，隨著人們對環保、清潔生產和持續發展等意識的增強和提高，在涂裝前處理工藝方面也與其他領域一樣，掀起一場“綠色革命”，研發出一批“綠色表面處理工藝”和“綠色防腐技術”[1]。磷化處理是目前應用最為廣泛的涂裝前處理工藝，但由于磷化液中含有鋅、鎳、錳等重金屬離子以及磷酸鹽和亞硝酸鈉等被限制排放的物質，且處理溫度較高、廢水和廢渣的無害化轉化過程較為復雜等原因，其應用正面臨著日益加大的環保壓力。而硅烷處理技術則克服了上述缺點，為涂裝前處理領域帶來了一場革命性的變革，硅烷前處理技術的處理效果已經與鋅系磷化效果相當[2]。

1 硅烷作用機理

硅烷化處理是近年來出現的一種環保型金屬表面防護技術.該技術基于一種可以水解的帶烷氧基的硅烷試劑（結構通式為：R′nSi（OR″）4-n。其中R′為有機官能團，R″為甲基或乙基），該試劑在含水介質中發生水解生成硅醇SiOH（反應式（1）），并與表面帶羥基的金屬（Me）發生縮合反應實現成膜（反應式（2））；同時硅醇之間亦可發生相互縮合形成網狀結構 （反應式（3）），并對金屬起到保護作用[3]。在金屬表面成膜結構如圖1所示[4]。

（2） Si-O-Me 共價鍵分子間的結合力很強，所以產品很穩定，從而可以提高產品的防腐蝕能力。

（3） 使用方便，便于控制，槽液為雙組分液體配成，僅需控制pH 值和電導率，無須象磷化液那樣，要控制游離酸、總酸、促進劑、鋅、鎳、錳的含量和溫度等許多參數。

（4） 優異的環保性能，無有害重金屬，無渣，廢水排放少，處理容易，如果安裝過濾器及離子交換器，可以做到封閉循環使用。

（5） 多種金屬處理工藝：冷軋板、熱鍍鋅板、電鍍鋅板、涂層板、鋁等不同板材可混線處理。

（6） 熱耗低。硅烷化可在常溫下進行，僅冬天需加熱到≥15℃，熱能消耗大約為10元/km2。磷化處理溫度需控制在35～40℃（這是涂裝性磷化的最佳溫度），以35℃計算，磷化熱能消耗大約為50元/km2。

（7） 廢水處理費用少。以國內1條年生產能力為350萬m2的空調磷化線為例，其廢水處理費用比硅烷化多4.9萬元/年。[4，5，6]

2.2 缺點

（1）若沒有進一步涂裝處理，單獨使用硅烷對金屬進行防護的效果不好。因它無自修復功能，因此，總的防護效果有限。

（2）硅烷化處理對金屬表面前處理和溶液的純度要求很高，處理前的最后一道水洗必須用純水洗，否則防腐性會下降。

（3）對于冷軋鋼板，因其本身無鍍鋅層或保護性氧化膜存在，在工序間容易返銹，因此要用二步硅烷偶聯劑處理：先用較低濃度的預硅烷處理，再用正常濃度的硅烷溶液處理，這樣才能達到較好的耐蝕效果。[7]

3 硅烷化處理工藝

3.1 傳統制備工藝

金屬表面硅烷化處理的工藝流程較為簡單.傳統方法為配制一定濃度（硅烷、水、乙醇的比例）的硅烷溶液，在一定溫度下熟化數天使用，處理時將金屬片投入硅烷溶液，一定時間后取出，然后再經過吹干、固化等流程即可。[9]

一般工業硅烷預處理工藝流程為：除油水洗除銹水洗硅烷處理純水洗烘干。除油，除銹工藝根據模具基材材質有所變化，但其流程大體不會有所改變。

硅烷預處理取代了傳統的表面調整、磷化和鈍化工藝，工藝簡潔了許多，硅烷處理后烘干（除去水分），直接進行噴粉或噴漆，硅烷涂層固化過程與噴粉或噴漆的烘烤同時完成，烘烤溫度需在140 ℃以上，時間20 min 以上。也可以硅烷處理后不水洗直接烘干后噴粉。[2]

3.2 硅烷膜電沉積制備

硅烷膜電沉積制備是通過將金屬片作為工作電極電解硅烷溶液從而實現硅烷在其表面吸附，其溶液制備和固化等工藝與傳統方法相同。

為獲得單純防護性的硅烷膜，一般選用無官能團的硅烷試劑（如BTSE、BTSPS等），而為了提高基體與有機涂層的結合力，常選用與涂層匹配的帶特定官能團的硅烷（如對環氧系列涂層，一般選用γ―GPS等），此功能性硅烷膜也可涂覆在非官能團硅烷膜上，該技術稱為兩步法成膜工藝（two―step） [8]，得到的雙層膜既有一定的耐蝕性，又與有機涂層有較好的結合力。近期又開發出了復合硅炕膜技術，實現一次性制備兩類硅烷膜，結果顯示復合膜的性能具有協同效應.值得一提的是，Van Ooij研究組開發出在硅烷膜中復合納米顆粒（Si02、A1203等），以提高膜的耐蝕性與機械性能。[9]

3.3 BTSE電泳硅烷膜實驗

就電泳硅烷膜，本課題組進行部分研究，選用BTSE硅烷為原料（產品為南京辰工有機硅材料有限公司生產）配置電泳液，并進行電泳。基體選用鐵片，經打磨，除油，除銹，水洗后吹干，置于干燥設備內備用。硅烷電泳液配比為無水乙醇：去離子水：BTSE硅烷=75：25：3，充分攪拌，使用醋酸調節pH至4.1-4.5之間，在35℃下熟化48h。

硅烷膜電泳沉積采用實驗室直流電源，陽極采用不溶性金屬―鉛，試樣作為陰極進行電泳，選取電壓為2V，3V，4V，5V，6V進行電泳沉積，電泳時間為20min，取出試片后吹干，放入烘箱于100℃下固化15min-20min后取出試片。

3.3.1 CuSO4點滴實驗

本實驗CuSO4點滴液成分為0.25mol/l 的CuSO4.5H2O，100g/l的NaCl，0.1mol/l的HCl溶液。室溫下用注射器將點滴液滴加在試片表面（隨機選取試片上4點），觀察點滴液顏色變情況，記錄下點滴液變紅時間，該時間長短能初步可大致反映BTSE電泳硅烷膜耐蝕性。

由表一可以看出，當電泳沉積時，選用電壓為4V時，CuSO4點滴液變紅時間最長，其耐蝕性最好，初步推斷BTSE硅烷在電壓為4V是所沉積的硅烷膜最好。（本實驗僅僅只是進行了初步探索研究，尚需大量研究）

4 硅烷處理國內外應用情況

從2003年第一條家電生產線使用硅烷前處理工藝以來，硅烷前處理工藝已經從實驗室研究階段走向了大規模工業化生產階段，行業涉及各個領域，包括家電、汽車零部件、普通工業、卡車、功能車等。[10]目前，硅烷處理已在中國、德國、英國、瑞典、芬蘭、丹麥、法國、葡萄牙、美國、巴西、澳大利亞、新西蘭、印度尼西亞、泰國、印度等國家廣泛應用。而汽車是防腐要求最高的產品，整車生產線可以使用，其它生產線更可以放心使用了。[4]

（1）德國凱密特爾公司和美國依科公司的硅烷表面處理技術已在歐洲和美國獲得廣泛應用。2003 年，硅烷化處理技術在德國寶馬汽車公司進行了試驗測試結果達到了寶馬的測試指標隨后硅烷化處理技術在歐美一些國家的汽車公司進行了整車或車身零部件的測試。[11]2010年9月，在印度詹謝普的TATA公司的一條卡車生產線開始使用硅烷前處理工藝。目前該工藝已經逐步進入到轎車整車車身涂裝生產階段。PSA（標致雪鐵龍）公司是目前使用Oxsilan9831產品（凱密特爾化學品公司硅烷處理技術產品）最多的汽車公司。其2009年7月在法國雷諾的生產線最早開始使用Oxsilan9831產品，每天生產500～700個車身。2010年9月和2011年4月在西班牙的馬德里和Vigo的生產線分別開始使用Oxsilan9831產品。[10]

（2）迄今為止，在中國的家電、汽車零部件等行業已有十幾家企業開始應用硅烷處理技術。其中海爾公司就有11 條生產線在使用硅烷產品，其中一條生產線已經與陰極電泳配套；沈陽曙光汽車的天成生產線，2009 年2 月開始使用硅烷產品，至今已有2 年，情況良好。[4]我國第一條使用Oxsilan9831產品的大型整車涂裝線已于2013年1月在武漢神龍汽車公司三工廠投產，使用情況良好。[10]

5.結語

硅烷技術是預處理技術的最新發展方向，它具有環保、節能、操作簡便、成本低等磷化技術無可替代的優點。并且硅烷化處理技術經過了十余年的發展，已經積累了豐富的經驗，工藝和技術已經日漸成熟。目前，我國有較多單位也在研究開發各種硅烷及其表面處理技術，也已引進，銷售國外的硅烷產品。但是相對而言，以硅烷試劑處理金屬表面的研究國外已有40 年的歷史，20世紀90年代中后期，美國辛辛那提大學的Van Ooij 教授對不同硅烷、處理液濃度、酸度、溫度等條件進行了大量研究，并申請了一系列的工藝專利，才開始在小范圍工業生產中應用。而國內則對這方面的涉及較少，且大多是作為其他有機涂料的輔助劑進行研究。但是面對一場涂裝預處理的技術革命，起步早晚并不是最為重要的因素，只要廣大研究者鍥而不舍，相信一定會迎頭趕上的。

參考文獻

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[11] 張曉杰.鋁合金硅烷化處理工藝.[J]城市建設理論研究（電子版），2013，（20）

基金項目

遼寧省大學生創新創業訓練計劃項目（201210144022）；沈陽理工大學大學生創新創業訓練計劃項目（2012HH025）.

作者簡介

鐘智順（1991-），男，浙江人，本科生.

通訊作者

磷化工工藝流程范文第4篇

    我們對我校化學工程與工藝專業近五年來的招生率和就業率進行了統計和分析。近5年來的第一志愿的平均報考率約為26%,就業率約為95%。低的報考率說明學生對該專業的認識不足或缺乏興趣和自信,而高的就業率說明化工行業對該專業的需求量較大。從生源的招生率來看,重慶的約占65%,外地約占35%。從就業的人員從事行業的統計數據來分析,從事化工行業的約占70%,其他行業的約占30%。從就業率的地域分布來看,在重慶工作的約占75%,在其他省份工作的約占25%。從上述分析數據可看出:一方面是大部分學生為調劑生,存在對專業興趣不足或缺乏專業自信,因此,必須在第一個實踐性教學環節-認識實習中激發學生的專業興趣和培養學生對化工行業的熱情及專業自信心;另一方面,我校培養的化工人才絕大部分服務于本地,因此,我校化學工程與工藝專業擔負著為重慶化工行業輸送工程性技術人才的重任。

    2全國同類高校的化學工程與工藝專業認識實習的現狀

    目前,全國高校的認識實習時間幾乎都安排在學習專業課之前,安排為期一周的認識實習,旨在使學生初步了解專業內容,增強學生對各種化工企業的感性認識,激發學生學習后續專業課程動力和興趣,以增強學生對后續要學習的化工原理、分離工程、化工工藝學和化工設計等專業課程有初步的認識。但普遍存在認識實習的時間短,經費有限等問題,認識實習僅體現于單純的現場參觀實習。我校在大一結束的夏季學期安排了為期1周的認識實習,由指導老師帶隊參觀西南地區的大中型化工企業和研發機構,同樣由于實習經費和時間有限,學生只能看、問、聽不能動手操作。對于尚未接觸專業課的大學生來說,這種走馬觀花的認識實習顯得生疏且抽象,學生只能看到表面的企業生產情況、工藝流程與設備,無法深入理解化工是我市的支柱產業之一,更不能激發他們對化工行業的熱情和興趣,進而導致我校化工專業大部分調劑學生對專業的積極性降低等實際問題。對2006、2007和2008屆化工專業的學生在認識實習后進行座談會交流,50%以上的學生認為這種認識實習效果一般,甚至有近5%的學生認為實習效果甚微。因此,面臨招生就業的新形勢,如何提高認識實習效果與實習效率是急需解決的課題。

    3我校化學工程與工藝專業認識實習的改革與探索

    3.1強化校企產學研合作實習基地

    基于重慶長壽天然氣化工產業園區,涪陵化肥化工產業園區和萬州鹽化工產業園區三大化工基地的地域特色優勢和發展,地方高校培養的化工應用型人才大部分會服務于重慶的地方支柱產業,因此,我們選擇了具有地方特色的產學研合作基地,既讓學生深入了解重慶化工產業的發展,同時也解決了實習經費有限和工廠不愿接收大規模學生實習等問題。選擇的特色產學研合作基地如下:一是與我校開展合作共建工程技術研究中心的江津德感工業園區的“重慶三峽油漆股份有限公司”和萬州鹽化工園區“重慶大全新能源有限公司”等,二是我校科技特派員下鄉入園進企的涪陵李渡工業園區的“中化重慶涪陵化工有限公司”和“巫山天地農業開發有限責任公司”等,三是與我校專家開展科技攻關合作的北碚產業科技園區的“重慶儀表材料研究所”、長壽化工園區的“重慶紫光化工股份有限公司”和“重慶博賽礦業(集團)股份有限公司”等,四是與我校開展廣泛科研合作的科研院所“重慶化工研究院”和“重慶化工設計研究院”等。這不但使我們與各單位確定了穩定的合作關系,實習過程不會敷衍應付。企業指導老師也會因為校企合作認識到自己是實習工作的負責人員,會更加積極主動地參與實習,并愿意與學生交流,熱心回答學生所提出的問題,取得較好的實習效果。

    3.2打造專業的認識實習的師資隊伍

    學校選派教師深入實習基地或相關企業和從企業中選聘具有較高理論水平和素質的技術人員作為實習指導教師,提高教師的實踐能力,為實習教學提供重要的保證條件。如為了讓學生更好地了解無機化工工藝學“合成氨”的生產工藝流程,我們邀請了建峰化工有限公司的技術總工為我們講解空分、氣化、凈化、合成等四個工序,充分理解原料氣如何制備和凈化,合成氨反應塔的結構及能量綜合運用與節能減排。在學習有機化工工藝學時,我們派送了教師去紫光化工有限公司掛職學習蛋氨酸等有機產品的生產工藝,再進行認識實習的指導。通過打造專業的師資隊伍,認識實習的效果明顯增強。

    3.3開展三大化工園區的專家大講堂

    圍繞重慶的化工產業發展,為更好地讓學生了解重慶化工產業鏈布局,邀請三大化工園區的管委會領導和實習工廠總工程師及車間技術高工來校講學,使學生更好地了解實際工業生產,減少現場實習的盲目性。為了讓學生更好地理解“天然氣化工”的產業發展和高附加值精細化學品和高分子化學品產業,邀請長壽化工園區管委會主任來我校講學,讓學生理解石油化工、天然氣化工、氯堿化工、生物質化工、精細化工和新材料產業的布局及相互關系,深入理解“產業項目一體化、環境保護一體化、公用工程一體化、物流配送一體化、管理服務一體化”等可持續發展觀和循環經濟理論,構建學生工程思維。為讓學生理解“磷化工”產業在我市經濟發展中的作用和地位,邀請了中化重慶涪陵化工有限公司的總工程師給學生介紹磷化工產業的概況、發展歷程、市場動態,并詳細講解各車間的工業原理、工藝流程、生產設備及本專業領域最先進的新技術、新工藝、新材料、新設備、研究熱點以及市場前景。這些大講堂激發了學生的求知欲,增強對其所學專業的使命感和責任感,從而增加了他們學習專業知識的動力。

    3.4引入現代CAE技術

    在學生看、問、聽的實習過程中,學生無法了解各種反應器、換熱器、精餾塔和泵等設備的內部結構的,這對學生學習后續的專業課程,如化工原理、化學反應工程、分離工程和化工工藝學,是非常不利的。基于這方面的考慮,我們做了兩方面的準備。一是準備了專門的實習課件,課件中包含了大量的實物照片(原料,反應工藝和產品分離和輸送)、實景錄像(具體流體輸送、攪拌、精餾、吸收和干燥等單元操作)等,課件真實、形象、生動地展示出離心泵、攪拌反應器、精餾塔和換熱器等設備的內部結構,并讓學生對尚未學到的化工單元操作原理、典型設備結構和操作有所了解。二是我們建立了計算機仿真實習系統,將認識實習工廠的具體產品的生產工藝(如合成氨制氣、凈化、合成工藝),所涉及的單元操作(吸收、干燥和精餾等),典型設備(離心泵、反應器、精餾塔和換熱器等)作為主要內容,對生產工藝進行模擬,讓學生在計算機上模擬工業過程,對制氣、凈化、合成等工藝的管件、閥件和控制儀表進行操作,對工藝參數進行控制和調節,進行開、停車及事故處理等各種仿真操作。這些計算機輔助教學技術可激發學生的學習興趣,增強學生思考問題、解決問題的能力,培養學生的創新能力。

    3.5強化認識實習教學管理與指導

    加強實習教學管理與考核有利于提升學生的認識實習效果,讓學生意識到化工工業生產過程不僅僅是需要先進的化工技術,更重要是的是理解化工生產過程是嚴謹而有序的,監管是嚴格科學的。我們要求學生在實習過程中需嚴格按照工藝操作規程和工藝要求,認真做好實習記錄,不得有絲毫松散與馬虎。每一個工段實習結束,開展了現場技術人員與學生、教師的研討會,引導學生在認識實習過程中大膽懷疑,提出問題、分析問題和解決問題。實習結束,我們開展了認識實習的交流會,啟發學生思維,培養在生產實踐中的創新觀念和創新能力。實習結束時需要提交實習報告(包括實習時間、地點、工廠概況、實習車間的主要設備與工藝流程圖、產品的生產原理和工藝流程草圖、三廢處理和環境保護、實習心得體會和合理化建議)。

磷化工工藝流程范文第5篇

關鍵詞：排土工藝；安全改善；降低成本

1 前言

磷礦是我國重要的戰略資源，它既是制取磷肥和生產黃磷、磷酸及其他多種磷制品的重要化工礦物原料，也是保障食品安全的重要物質，又是精細磷化工的物質基礎，在國民經濟和社會發展中具有重要的地位和作用。本文主要以云南滇東北某磷礦類型為載體，闡述露天開采中采取適當的安全改善措施減少外排土方量以確保后續土地復墾方案經濟效益最大化。

2 礦床工程地質條件

2.1 礦層特征

本文某磷礦屬大型淺海相沉積的磷塊巖礦床，主礦層賦存于下寒武統梅樹村組中誼村段地層中，含礦層總厚19.64m，自下而上連續產出K1～K4共四層磷塊巖礦，其中構成工業礦床的有K2、K4二層，礦體呈層狀產出，層位穩定。

礦區地層為一單斜構造，礦層層位穩定，礦層與地層界線一致。區內礦段地形受切割影響，礦層沿地形等高線三面出露，露頭線不規則，大致呈“n”字形。

2.2 礦區工程地質條件

礦區為單斜構造區，礦體賦存于碳酸鹽類沉積巖中，呈北淺南深的埋藏態勢，圍巖的巖體結構類型以層狀結構為主但礦區地層巖性較復雜，斷裂構造發育，工程地質巖組的物理力學性不均一。其工程地質勘探的復雜程度屬層狀巖類、弱巖溶化可溶巖類型組成的中等類型。礦區工程地質條件較利于礦床的露天開采，但應采用正確的開采順序和采用合理邊坡角，并加強采場邊坡管理、防止局部邊坡破壞產生安全事故。

3 開采設計參數

根據采場塊段范圍內地形地貌條件，開采技術條件、礦體的賦存特征及頂底板、夾層巖石等特點，結合礦體局部埋藏不深，覆蓋層不厚等因素，經比較，采用山坡露天開采方式開采。采場技術參數見表1。

經過計算，采區范圍內采剝生產消耗費，原礦直接成本估算費用為26.68元/噸。

該礦山設計一處排土場，距離開礦段超過3公里，原設計方案中剝離11.7萬m3巖土全部外排，礦山實施開采后，根據要求，為滿足設計單位對今后方案提取參數的要求，公司工程技術人員重新調整開采施工組織設計思路，將該區段表層第四系腐殖土全部剝離，在采區附近征荒地，臨時堆放，然后通過改變生產剝離排土工藝流程，加大內排土方量，經過實踐取得一次降低生產成本的成果。

4 生產剝離排土工藝流程分析

礦山排土地點在采區外的大龍窩窩外部排土場，隨著開采深度的推進，剝離運輸距離越來越遠，設備運行效率不能充分發揮。在不斷探索內外排土場相結合減少運距、提高運輸設備效率、降低剝離成本的同時，還進一步進行排土工藝技術研究探討，研究排土場穩定性及排土場復墾規劃等問題，通過排土作業工序的優化，達到了減少剝離汽車運輸量的目的。

4.1 歷年排土中有以下問題

（1）排土運距較長：2012年剝離量主要集中在干龍包包1～6勘探線，距外排土場較近，排土運距1.0公里左右。2013年采剝地點在干龍包包6～12勘探線，距外排土場較遠，生產效益低，成本較高。

（2）沒有全面規劃開采順序：通過數據分析及現場運行情況發現，采場沒有進行全面規劃，而是哪里好采往哪里采，結果造成采場混亂，沒有內排空間不得不往大龍窩窩外排土場，采用汽車運輸土方的情況。

4.2 改善排土工藝流程

在生產實踐中，對采場內排土場排土方案進行設計、規劃，充分考慮排土場容量、排土場與采場的相對位置、地形條件及其對環境的影響，利用傾斜礦層，礦石采出后留下的采空區地形平緩，坡度不大，采用覆蓋式多臺階排土方案，沿作業平臺邊緣設置限位土擋，優化排土參數。改善后的生產剝離流程如下：

4.3 改善對策實行情況

（1）施工中綜合考慮質與量、排土程序和排土進度均衡的情況下，采空區盡量做到有效接應直排的土方工程量。同時，提前做好排土作業優化，實施前做到采場整體規劃、排土方案設計，分別計算剝離量及可實現的內排量，做到心中有數，統籌安排。

（2）工程技術員經常到現場督促檢查、指導采剝技術工作，通過不斷查找差距，持續對生產過程改進，鞏固采場已初步具備的安全標準化成果。臺階高度、安全平臺、運輸道路寬度、排土場邊坡角等符合礦山安全標準要求。為采空區實施內排提供了良好的作業條件，保證了內排在空間上的基本要求，使內排工作得以安全進行。

（3）采用挖掘機與推土機、裝載機配合，實施采空區內排，剝離運距從2.0km縮短到不足50米的內排剝離運距。

4.4 成果分析

通過對該礦段開采結束后經濟指標對比，排土工藝安全改善后取得階段性成果如下：

經濟效益

（1）節省運費：計劃西一采區到干大龍窩窩內排土場共排土11.7萬m3，實際腐殖土運輸到臨時堆場量3.04萬m3，減少汽車運輸量8.66萬m3。按照承包剝離短運價格3.4元/ m3計算，內排節約的運費，計算如下：

內排運費節約=內排土量×短運價格 =8.66萬m3×3.4元/ m3≈29.44萬元

（2）節省油耗：根據采區歷史統計資料。汽車倒土3公里以內實際油耗 0.35L/m3，以此計算節約油料如下：

節約生產油料費=剝離量×柴油單價×剝離油料單耗）=8.66萬m3×7.37元L×0.35L/m3≈ 22.34萬元

（3）減少排土場安全管理人員1人，節約人員成本2.16萬元。

以上三項合計節約生產成本53.94萬元。降低開采成本7.79元/噸。

5 結束語