年產(chǎn)300萬顆刀頭金剛石工具生產(chǎn)項(xiàng)目生產(chǎn)工藝及設(shè)備描述
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發(fā)表于:2025-08-02 17:03:10
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前言
本文詳細(xì)介紹了金剛石工具生產(chǎn)的工藝流程和所需生產(chǎn)設(shè)備,包括各工序的操作步驟及主要設(shè)備清單。
詳情
1. 生產(chǎn)工藝流程
本項(xiàng)目產(chǎn)品包括小鋸片刀頭、大鋸片刀頭。兩種產(chǎn)品具體工藝流程及產(chǎn)污節(jié)點(diǎn)如圖2-7所示。大鋸片刀頭直徑大,厚度大,主要進(jìn)行大型材料切割,產(chǎn)品性能要求較低,適合粗加工,選擇氨氣分解熱壓燒結(jié)工藝,控制成本;小鋸片刀頭直徑小,厚度較薄,主要用于精密加工(陶瓷、玻璃、半導(dǎo)體等),對(duì)工藝要求高,通過精準(zhǔn)控溫控壓保證鋒利度與精度,選擇真空燒結(jié)方式。其他工藝流程相同。部分產(chǎn)品調(diào)漆、噴漆、晾干在去毛刺工序之前。
圖2-7 運(yùn)營(yíng)期鋸片刀頭工藝流程及產(chǎn)污情況圖
本項(xiàng)目鋸片刀頭工藝流程簡(jiǎn)述如下:
- 鍍鈦:采用真空鍍膜方式對(duì)金剛石進(jìn)行鍍鈦,鍍鈦機(jī)采用電能,工作溫度在700~800℃之間,鈦粉熔化成鈦溶體。將金剛石顆粒、鈦粉混合物在真空環(huán)境下加熱,在金剛石表面形成均勻的鍍鈦層。項(xiàng)目采用的是物理真空鍍膜工藝,與常規(guī)電鍍有本質(zhì)的區(qū)別。真空鍍膜的原理為:真空鍍膜技術(shù)是使置待鍍物品位于真空室內(nèi),然后利用低壓氣體放電現(xiàn)象,在陰極靶面上建立一個(gè)環(huán)狀磁靶,以控制二次電子的運(yùn)動(dòng),離子轟擊靶面所產(chǎn)生的二次電子在陰極暗區(qū)被電場(chǎng)加速之后飛向陽極(即待鍍物品),并使濺射出的粒子堆積在待鍍物品上。由于真空鍍膜是在真空狀態(tài)下進(jìn)行的,故無相關(guān)的廢氣產(chǎn)生,在真空鍍膜過程中無需用到水,故無相關(guān)的廢水產(chǎn)生和排放。裝鈦粉和金剛石的設(shè)備為圓筒形狀,長(zhǎng)30cm ,直徑5cm ,配有可密封的蓋。每批次鍍鈦投入設(shè)備的鈦粉量約0.2kg ,采用人工將鈦粉送入該圓筒設(shè)備,物料裝入過程動(dòng)作輕微,裝入完畢后進(jìn)行密封。因此該工段不會(huì)起塵,但設(shè)備運(yùn)行過程會(huì)產(chǎn)生噪聲。
- 配料混合:依據(jù)產(chǎn)品的要求,合理配置人造金剛石、各金屬粉的投料比,各物料通過人工稱重后,人工投入混料機(jī)進(jìn)行混料,混料機(jī)的投料口為圓形,直徑10cm ,投料過程動(dòng)作輕微,混料機(jī)為密閉混料,混合攪拌充分即為所需的金屬粉體,攪拌完后的金屬粉體盛裝在封閉桶內(nèi)。此工序會(huì)產(chǎn)生投料粉塵,噪聲,除塵器收塵灰。
- 冷壓成型:將外購(gòu)金屬粉體按照先后順序放入冷壓機(jī)模具,按照產(chǎn)品規(guī)格要求冷壓成型制成刀頭坯體,冷壓時(shí)避免造成沖擊,逐漸升壓和降壓,不會(huì)有粉塵產(chǎn)生。此工序會(huì)產(chǎn)生冷壓機(jī)噪聲、廢邊角料和定期更換的模具。
- 液氨分解(大鋸片刀頭):本項(xiàng)目采用真空還原方式,液氨在特定條件下分解生成H 2和N 2,其中H 2作為爐內(nèi)燃料(還原氣體),N 2作為刀頭坯體的保護(hù)氣體。還原溫度控制在400℃,一批產(chǎn)品還原時(shí)間約45min 。還原爐使用電能,還原過程中產(chǎn)生氮?dú)?、氫氣和極少量的水蒸氣,無其它廢氣產(chǎn)生,同時(shí)設(shè)備運(yùn)行過程中將產(chǎn)生設(shè)備噪聲。氨分解工藝如下:氨氣和氫氣混合氣體通過爐底部進(jìn)入,還原或燒結(jié)過程結(jié)束后頂部排出。進(jìn)出氣管使用耐火管,在氣管出口處將混合氣體(主要為氮?dú)夂蜌錃猓c(diǎn)燃燃燒掉。氨分解爐內(nèi)殘留的氨內(nèi)部返回再生利用,無氨氣外排。
- 熱壓燒結(jié)(大鋸片刀頭):本項(xiàng)目采用真空燒結(jié)方式,液氨在特定條件下分解生成H 2和N 2,其中H 2作為爐內(nèi)燃料(還原氣體),N 2作為刀頭自然冷卻的保護(hù)氣體。將刀頭坯體裝入石墨模具中,再送入燒結(jié)機(jī)中進(jìn)行加熱,加熱溫度一般設(shè)置為800~900℃,加熱時(shí)間為20min 。經(jīng)燒結(jié)后,金剛石刀具具有高強(qiáng)度,穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。燒結(jié)機(jī)使用電能,燒結(jié)過程中產(chǎn)生氮?dú)?、氫氣和極少量的水蒸氣,無其它廢氣產(chǎn)生,同時(shí)設(shè)備運(yùn)行過程中將產(chǎn)生設(shè)備噪聲。該工段石墨模具直接從廠家購(gòu)買整套成型的石墨模具成品直接用于生產(chǎn),無需切割打磨。此工序會(huì)產(chǎn)生熱壓機(jī)噪聲,另冷卻塔使用過程會(huì)產(chǎn)生冷卻塔排水、冷卻塔噪聲和定期更換的模具。
- 熱壓燒結(jié)(小鋸片刀頭):為了防止冷壓成型后的刀頭坯體(基體)在燒結(jié)過程中的互相干擾,通過手動(dòng)裝入石墨模具(墊片), 然后送入熱壓燒結(jié)設(shè)備(燒結(jié)機(jī)、燒結(jié)爐)等進(jìn)行熱壓燒結(jié)處理,燒結(jié)溫度控制在800℃~1200℃,加熱時(shí)間為20min ,燒結(jié)后的刀頭(刀具)經(jīng)由冷卻水間接冷卻。該工段熱壓燒結(jié)設(shè)備等均使用電能。該工段石墨模具直接從廠家購(gòu)買整套成型的石墨模具成品直接用于生產(chǎn),無需切割打磨。此工序會(huì)產(chǎn)生熱壓機(jī)噪聲,另冷卻塔使用過程會(huì)產(chǎn)生冷卻塔排水、冷卻塔噪聲和定期更換的模具。
- 焊接:根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量要求,選擇性的使用自動(dòng)化的高頻焊接機(jī)將刀頭焊接至金剛石鋸片基體上。高頻焊接時(shí)利用高頻電流,流經(jīng)工件接觸面所產(chǎn)生的電阻熱,并施加壓力(或不施加壓力),使工件金屬形成連接的一種焊接方法。此工序會(huì)產(chǎn)生焊接煙塵、焊接機(jī)噪聲和廢焊接材料。
- 去毛刺:刀頭坯體表面上鑲嵌多余的毛刺,需要將毛刺去除,項(xiàng)目采用刀頭除刺機(jī)進(jìn)行處理,除刺機(jī)工作原理類似攪拌機(jī),將熱壓后的刀頭放置在除刺機(jī)里,通過除刺機(jī)的攪動(dòng),刀頭表面頻繁的翻滾碰撞,將毛刺脫去。去毛刺設(shè)備封閉狀態(tài),且毛刺重量較大,此工段不會(huì)產(chǎn)生粉塵,會(huì)產(chǎn)生噪聲,產(chǎn)生的毛刺為邊角料。
- 開口:金剛石顆粒在未開口之前包裹在胎體內(nèi),若直接用于切割,在表層的金屬胎體磨耗之前,金剛石顆粒都無法參與到切割之中,大大影響開口效果。本項(xiàng)目通過全自動(dòng)開口機(jī),對(duì)鋸片刀頭進(jìn)行開口處理,讓金剛石形成拖尾效果,從而具備良好的切削能力。此工序會(huì)產(chǎn)生開口粉塵、開口機(jī)噪聲、廢邊角料。
- 拋光:通過拋光機(jī)上的砂帶將上工段形成的半成品進(jìn)行打磨,使得半成品表面滿足產(chǎn)品要求,也便于下一步噴漆作業(yè)。該工段主要產(chǎn)生拋光粉塵及噪聲。
- 調(diào)漆、噴漆、晾干:按照客戶要求對(duì)工件進(jìn)行噴漆,本項(xiàng)目調(diào)漆、噴漆和晾干工序均在噴漆房?jī)?nèi)進(jìn)行,噴漆房?jī)?nèi)配有自動(dòng)噴槍,待噴件在噴漆房?jī)?nèi)進(jìn)行噴涂,此工序會(huì)產(chǎn)生調(diào)漆、噴漆、晾干廢氣,廢氣處理過程會(huì)產(chǎn)生廢過濾棉、廢活性炭,另會(huì)產(chǎn)生廢油漆桶、廢稀釋劑桶、廢固化劑桶。
- 檢驗(yàn)、包裝入庫(kù):經(jīng)過檢驗(yàn)合格后的產(chǎn)品由包裝人員包裝入庫(kù)。此工序會(huì)產(chǎn)生不合格產(chǎn)品。
表2-15 項(xiàng)目主要產(chǎn)污節(jié)點(diǎn)及污染因子一覽表
| 時(shí)期 | 編號(hào) | 污染源類別 | 污染源名稱或產(chǎn)生工序 | 主要污染物 | 污染防治措施及去向 |
|---|---|---|---|---|---|
| 營(yíng)運(yùn)期 | W1 | 廢水 | 循環(huán)冷卻廢水 | COD、SS | 通過市政污水管網(wǎng)排入鄂州市城東污水處理廠進(jìn)一步處理/生活污水pH、BOD5、COD、SS、NH3-N經(jīng)化糞池處理后通過市政污水管網(wǎng)排入鄂州市城東污水處理廠進(jìn)一步處理 |
| G1 | 廢氣 | 投料粉塵 | 顆粒物 | 上方設(shè)置集氣罩收集廢氣后通過布袋除塵器(TA001)處理后通過15m高排氣筒排放排放 | |
| G2 | 廢氣 | 混料粉塵 | 顆粒物 | 上方設(shè)置集氣罩收集廢氣后通過布袋除塵器(TA001)處理后通過15m高排氣筒排放排放 | |
| G4 | 廢氣 | 開口粉塵 | 顆粒物 | 上方設(shè)置集氣罩收集廢氣后通過布袋除塵器(TA001)處理后通過15m高排氣筒排放排放 | |
| G5 | 廢氣 | 拋光粉塵 | 顆粒物 | 上方設(shè)置集氣罩收集廢氣后通過布袋除塵器(TA001)處理后通過15m高排氣筒排放排放 | |
| G3 | 廢氣 | 焊接煙塵 | 顆粒物 | 移動(dòng)煙塵凈化器(TA003)處理后排放 | |
| G6 | 廢氣 | 調(diào)漆、噴漆、晾干廢氣 | 顆粒物、二甲苯、VOCs | 密閉收集后通過干式過濾器+二級(jí)活性炭(TA002)吸附處理后通過15m高排氣筒排放排放 | |
| N1~N9 | 噪聲 | 主要生產(chǎn)設(shè)備噪聲 | 采用基礎(chǔ)減震、廠房隔聲 | ||
| N10 | 噪聲 | 空壓機(jī)噪聲 | |||
| S1 | 一般工業(yè)固廢 | 投料、混料、開口、拋光除塵器收集的粉(煙)塵 | 外售綜合利用 | ||
| S2 | 一般工業(yè)固廢 | 冷壓成型廢金屬邊角料 | 外售綜合利用 | ||
| S3 | 一般工業(yè)固廢 | 冷壓用模具廢模具 | 外售綜合利用 | ||
| S4 | 一般工業(yè)固廢 | 熱壓用模具廢模具 | 外售綜合利用 | ||
| S5 | 一般工業(yè)固廢 | 焊接廢焊接材料 | 外售綜合利用 | ||
| S6 | 一般工業(yè)固廢 | 去毛刺廢金屬邊角料 | 外售綜合利用 | ||
| S7 | 一般工業(yè)固廢 | 開口廢金屬邊角料 | 外售綜合利用 | ||
| S11 | 一般工業(yè)固廢 | 檢驗(yàn)不合格品 | 外售綜合利用 | ||
| S8 | 危險(xiǎn)廢物 | 調(diào)漆、噴漆廢油漆桶、廢稀釋劑桶、廢固化劑桶 | 集中收集后交由相應(yīng)危廢資質(zhì)單位處理 | ||
| S9 | 危險(xiǎn)廢物 | 噴漆廢氣處理廢過濾棉 | |||
| S10 | 危險(xiǎn)廢物 | 廢活性炭 | |||
| 危險(xiǎn)廢物 | 機(jī)械設(shè)備保養(yǎng)、維護(hù)廢潤(rùn)滑油冷壓、熱壓工序廢液壓油機(jī)械設(shè)備保養(yǎng)、維護(hù)、冷(熱)壓廢容器、廢含油抹布及勞保用品 | 交由環(huán)衛(wèi)部門收集生活垃圾 |
2. 生產(chǎn)設(shè)備
本項(xiàng)目主要設(shè)備情況詳見表2-3。
| 序號(hào) | 設(shè)備名稱 | 數(shù)量 | 備注 |
|---|---|---|---|
| 1 | 混料機(jī) | 2臺(tái) | 混料 |
| 2 | 冷壓機(jī) | 10臺(tái) | 冷壓成型 |
| 3 | 熱壓機(jī) | 3臺(tái) | 熱壓成型 |
| 4 | 鐘罩爐 | 6臺(tái) | 高溫?zé)Y(jié) |
| 5 | 氨分解爐 | 1臺(tái) | 制氫 |
| 6 | 焊接機(jī) | 4臺(tái) | 氣焊 |
| 7 | 拋光機(jī) | 2臺(tái) | 半成品表面處理 |
| 8 | 開口機(jī) | 4臺(tái) | 開口 |
| 9 | 刀頭除刺機(jī) | 2臺(tái) | 除刺 |
| 10 | 鍍鈦機(jī) | 1臺(tái) | 鍍鈦 |
| 11 | 空氣壓縮機(jī) | 2臺(tái) | 壓縮空氣,為設(shè)備提供空氣動(dòng)力源 |
| 12 | 冷卻塔 | 1臺(tái) | 設(shè)備降溫 |
| 13 | 固定式噴漆房 | 1套 | 噴漆 |

