1、緒 論領域：機械、化工、電器儀表、石油鉆探、國防等材質：Fe基、Cu基、Cu-W合金、W制品、WC-Co合金等用途：摩擦材料、減磨材料、結構材料、工具材料、電工材料等行業(yè)現狀11第一部分 粉末冶金車間設備 1 制粉設備 粉末冶金制品的原材料金屬粉末可有多種路徑得到。 物理化學方法：氧化還原、氣相冷凝、液相沉淀、電解 機械方法：機械破碎、霧化等2 主要適用于鐵粉生產 生產原理： C + Fe2O3、Fe3O4、FeO - Fe + CO2 本還原反應為吸熱反應，溫度有利反應進行。 反應物（原材料）： 固體C（煤、焦碳、木炭）和氧化鐵（鐵鱗） 生成物（產品）： 鐵（海綿鐵）和廢氣1.1 固體碳還原

2、制粉設備3對設備的基本要求： 加熱 反應1100-1200 保溫 擴散型相變需要時間 冷卻 高溫出爐遇空氣又氧化 排氣 廢氣分壓影響反應方向 測溫 控制反應速度與產品質量相應裝置：4倒焰爐 5隧道窯 678生產過程控制：隧道窯分為三段：預熱帶、還原帶、冷卻帶。窯長260 m過程達2040 h，還原溫度1180，噴嘴152支，溫度控制點25個。冷卻帶（55 m） 低于100出爐還原帶（154 m） 鐵的氧化物被CO還原預熱帶（51 m） 水分的蒸發(fā)、水合物分解和碳酸鈣分解原料準備：水洗烘干 磁選 球磨91.2 氣體還原制粉設備 主要應用于W粉、Mo粉、Co粉、Ni粉、Cu粉等的生產。 生產原理：

3、 H2 + MeO = Me + H2O 本還原反應為吸熱反應，溫度有利反應進行。 反應物（原材料）：還原性強的氫氣和金屬的氧化物 生成物（產品）：還原金屬和氧化性強的水蒸氣10對設備的基本要求： 加熱 反應950-1000 保溫 擴散型相變需要時間 冷卻 高溫出爐遇空氣又氧化 排氣 廢氣分壓影響反應方向 測溫 控制反應速度與產品質量 進料 減小勞動強度211管式還原爐 12設備的主要結構：爐頭、爐身、爐尾、爐管、爐殼；推舟系統、加熱系統、溫度控制系統、氫氣管道系統、進氣排氣設置、水冷系統等。1314管式還原爐1516鋼帶式還原爐1718氨分解制氫爐 1920800850，在鎳基催化劑作用下

4、2NH3=3H2+N2原理：工藝：液氨經過進氨閥進入汽化器，汽化器內裝有電加熱元件，加熱汽化器內的水，液氨在汽化器內汽化成氣態(tài)氨，氨氣再進入分解爐進行分解成氫氮混合氣，高溫混合氣進入水冷卻器降溫，然后送到吸附干燥器，通過氣水分離器放空。21* 生產舉例：氫氣還原氧化鎢工藝 W的氧化物中有四種比較穩(wěn)定，黃色WO3、藍色WO2.90、紫色WO2.72、褐色WO2。實際反應順序： WO3 + 0.1H2 = WO2.90 + 0.1H2O WO2.90 + 0.18H2 = WO2.72 + 0.18H2O WO2.72 + 0.72H2 = WO2 + 0.72H2O WO2 + 2H2 = W

5、+ 2H2 WO3 + H2 = W + 3H2O22機理：化學氣相遷移長大機理水蒸氣是還原反應中氣相遷移的基本條件。水蒸氣不僅將細顆粒W氧化，而且能與WO3生成揮發(fā)性較強的水合氧化物WO2（OH）2，揮發(fā)至氣相，并H2的還原作用下沉淀在較粗W粉顆粒上，W粒聚集長大。從機理上，高溫和濕氫有利于氣相遷移。23還原過程分析：它受溫度T和PH2O/PH2比值控制1 T： T 775 WO2.72 - WO2 - -WWO3-WO2.90- T = 575585 WO2 - -W T = 525550 -W - -W T 越低 還原時間越長2 PH2O/PH2 如PH2O/PH2比值較大，T將提高；降

6、低T，必降低PH2O/PH2比值，降低PH2O。24生產控制：1 H2流量提高，有利反應進行，且生成水氣能迅速排除，有利得到細顆粒W粉。但太大，W粉實收率下降。逆H2工藝。2 氫氣濕度（H2中水與反應生成水）。溫度升高，生成WO2（OH）2速度提高，W顆粒長大加劇。3 還原工藝。 溫度越低越有利得細的金屬粉末。 還原時間太短，還原不徹底，氧含量較高。過長晶粒長大。 料層太厚，還原不徹底。料層太薄，生產率低。料層薄，水氣易排除，有利制得細顆粒W粉。 原料中水含量太高，出爐可能再次氧化，W粉氧含量可能超標；大量水合物，產生WO2（OH）2氣相遷移，W顆粒長大。所以，原料粉盡可能干燥。25* H2安

7、全使用 氫氣為易爆危險氣體，爆炸危害程度非常大。工業(yè)制造方法有水電解和氨氣分解。 氫氣性質： 2H2 + O2 = 2H2O 大量熱放出，是相同條件下汽油的三倍。因此可用作高能燃料，在火箭上使用。 當空氣中所含氫氣的體積占混合體積的.2%時，點燃都會產生爆炸，這個體積分數范圍叫爆炸極限。326開爐：新爐密封-送氫-爐頭取樣，試鳴3次-（如果是鉬絲爐，爐 殼還應試鳴）-爐頭點火-送水-送電升溫停爐：推空舟-斷電-小于500停氫-停水卡舟：斷電-加大H2流量-勾舟至冷卻帶或卸出-推空舟-升溫停電：推空舟-判斷事故原因與處理時間-停爐處理或等待來電停水：斷電降溫-停止推舟-超過1小時，一次卸1/3舟

8、-停爐處理停氫：立即封閉排氣口和爐門-超過半小時，斷電-一次卸1/2舟實際生產應注意： 開爐、停爐、卡舟、突發(fā)停電、突發(fā)停水、突發(fā)停H2 。27* 碳管爐 圖1-7 P8 結構：爐管為石墨管，也為加熱元件。 特點：電阻很小，很小電壓，可形成較大電流，產生熱量較大，達到較高溫度。同時，具有負的電阻溫度系數，溫度越高，強度越大。T可達2200。28293031需碳化的產品： WC粉生產： 不通H2： W + C = WC W + 2CO = WC + CO2 通H2： C + 2H2 = CH4 W + CH4 = WC + 2H2 復式碳化物生產： TiO2 + 3C + WC =（40-60）

9、TiC-WC + 2CO TiO2 + 3C + WC + TaC - TiC-WC-TaC + 2CO321.3 霧化制粉設備 霧化：氣體霧化、液體霧化、離心霧化、復合霧化等均屬于機械方法。是將金屬液流霧化成金屬粉末。331 氣體霧化制粉設備 圖1-12 P12 常用生產鋁粉、青銅粉 結構：熔煉系統、氣源系統、霧化系統、冷卻系統、除塵系統等 熔煉系統：中頻加熱漏包，形成金屬液流 氣源系統：壓縮空氣或氮氣 霧化系統：氣體通過噴嘴吹散金屬液流 冷卻系統：吹散的金屬熔滴落在水冷筒體中的鐘罩式冷卻器 除塵系統：夾帶金屬粉塵的氣體經旋風除塵器和布袋除塵器排出34352 水霧化制粉設備 圖1-16 P1

10、4 結構：熔煉系統、供水系統、霧化系統、水粉分離系統、干燥系統等 熔煉系統：中頻加熱漏包，形成金屬液流 供水系統：經過高壓水泵提供高壓水 霧化系統：高壓水通過噴嘴吹散金屬液流 水粉分離：由射流引料器將水和粉射水粉分離器 干燥系統：螺旋式振動干燥器干燥含水分的金屬粉36373 離心霧化制粉設備 結構：加熱系統、霧化系統、冷卻系統、除塵系統等 加熱系統：電弧加熱式（自耗電極電弧熔化 圖1-18 P15） 電子束加熱式（電子束熔化電極 圖1-19 P15） 霧化系統：高速旋轉自耗電極（電弧加熱式） 高速旋轉坩堝（電子束加熱式） 系統冷卻：冷卻液或氬氣、氦氣 除塵系統：旋風后收集38391.4 電解制

11、粉設備主要應用于生產純銅粉、鎳粉、銀粉原理：在電解液-水溶液或金屬熔鹽中通入直流電，正價金屬離子在陰極得電子形成松散的金屬粉末。40幾種霧化制粉方法比較1 形狀 氣體的熱容量要比水小，氣霧化時，合金受到的激冷度低，介質沖擊時，細小液滴不會馬上凝固，在下落過程中收縮成球，所以容易獲得球形合金粉末。 水霧化時情形正好相反，幾乎是在一瞬間，就凝固成了合金粉末，這使得那些表面張力較小的合金形成的合金粉末，呈土豆狀或不規(guī)則形狀。 412 氧含量 合金液被霧化成金屬粉末時，它的表面積在霧化的一瞬間增大了無數倍，其與氧結合的面積也增大了，有更多的金屬表面暴露在霧化環(huán)境中。 氣霧化時，通常是使用氮氣作為霧化介

12、質，大量的氮氣充滿了霧化區(qū)，能保護合金液滴在霧化及冷卻時很少氧化。水霧化時，如果不采取措施，是無法避免合金液滴的氧化的。 42氣霧化粉末顆粒呈圓形，氧含量最低(低于l0010-6)，可直接用熱成形技術(如熱等靜壓)制成致密化產品。水霧化粉末顆粒多為不規(guī)則形狀，氧含量高(高于60010-6)，須經退火處理，但其具有很好的壓縮性，可冷壓成形，432 成形設備2.1 模壓成形設備 1 油壓機 結構：油泵、管道、閥門、油缸、機架、控制系統等 油泵：齒輪泵和柱塞泵 圖2-1 P25 齒輪泵（齒輪）：供油量大，油壓小?？蛰d快速動作。 柱塞泵（活塞）：供油量小，油壓大。慢速加壓。 管道：無縫鋼管。主油缸進出

13、油管道4445柱塞泵齒輪泵46溢流閥：油路中調整壓力機壓力。也稱調壓閥。47電磁換向閥原理簡圖48電磁換向閥：指向主油缸活塞的上或下部供油換向。49工作過程：啟動電源手動加壓按鈕(電磁閥P-A和B-O接通，齒輪泵供油為主，活塞快速下行)行程開關將齒輪泵關閉，柱塞泵打開，活塞慢速下行加壓達到最大壓力，溢流閥起作用，保壓手動退出按鈕（電磁閥換向，活塞快速上行卸壓）450515253 2 機械式壓力機 主要有杠桿式、凸輪式和曲軸式。 特點；自動化生產，壓力小，動作快，結構簡單，價格便宜，維修方便。 54杠桿式壓力機5556凸輪式壓力機575859它在傳統的壓力機結構上改進為： 配有高精度模架，適應多

14、臺階復雜零件生產； 輔助液壓或氣動系統，對不等高制品的各高度壓制時進行剛度調節(jié)； 氣動系統的后壓“頂壓”調節(jié)，雙向壓制； 氣動予載脫模，沉孔制品有效脫模等。TPA壓力機60主要運動：上沖頭運動： 頂壓、氣動預載脫模陰模運動：浮動壓制、下拉脫模、復位61壓制過程示意圖6263641-上橫梁2-上壓桿4-陰模板8-陰模支架9-主軸10-支撐凸輪11-下拉凸輪15-上模板3-上T形槽6-下T形槽65性能項目性能參數單位最大壓制壓力300KN最大下拉壓力200KN最大壓制位置輔助支撐力150KN上沖頭行程mm上沖頭調節(jié)mm最大裝料高度mm最大壓制行程mm最大下拉行程mm最大頂壓行程mm沖程速度調節(jié)次m

15、in總負載KW氣動工作壓力.Mpa設備技術性能指標66 3 摩擦壓力機摩擦壓力機是沖床改進的粉末壓力機 圖2-6 P3567682.2 冷等靜壓力機 CIP技術 結構：受力架、高壓容器、高壓泵及管路 圖2-7 P35 受力架：承受高壓容器兩端活塞壓力。 高壓容器：高壓缸體加上下活塞構成 高壓泵：柱塞泵（油）和薄膜泵（氣） 原理： 利用液體或氣體在密封容器內壓應力傳遞特點，將粉體或壓坯用軟包套（橡膠或塑料）密封，置于傳力介質中，加壓而致密化。697071等靜壓機基本參數：高壓工作腔直徑(mm)1001000高壓工作腔有效深度(mm)3002000高壓工作腔壓力（MPa）100400液壓系統壓力（

16、MPa）030液壓系統介質46#抗磨液壓油高壓工作腔介質油或水（Y或S）整機重量（T）2607273濕袋等靜壓：粉末裝入軟模后，抽氣密封，直接裝入。軟模易污染粉末。干袋等靜壓：軟模放入母袋中，不與液體直接接觸。L：水、礦物油；G：氬氣、氮氣；S：橡膠、硬脂酸鋅傳力介質：水400MPa成冰；礦物油600MPa凝固。通常使用冷等靜壓力300MPa。如果壓力需大于400MPa傳力介質用固體，大于1500MPa用鐵粉。74冷等靜壓產品特點： 密度分布均勻。產品表面精度不高，粉末在軟模中分布難控制，壓坯外形不規(guī)則，必經過機加工，且產生較多切削料。也可將粉末在模具中預成形，再入軟模進行等靜壓加工。752.

17、3 其他成形設備擠壓機，注射成形機，粉末鍛造設備等。略763 燒結設備3.1 鉬絲爐 圖3-2 P43為連續(xù)式作業(yè)爐。產量大，工藝成熟投資小，運行成本低，但燒結產品尺寸受限制。運行溫度為1500左右，屬于硬質合金燒結爐，采用氫氣保護氣氛。爐管材質是陶瓷材料（剛玉管），發(fā)熱元件是鉬絲。鉬絲特點：使用T=1600?？寡趸芰懿?，550左右空氣中加熱劇烈氧化成粉末。只能在H2等保護氣氛或真空下使用。舟的材質為石墨。制品用氧化鋁加炭黑作燒結填料。5777879803.2 真空爐 圖3-3 P43 結構：爐體、冷卻系統、真空系統、加熱系統、控制系統 爐體：水冷爐體和爐門（內層耐熱不銹鋼外層普通鋼板）

18、冷卻系統：水冷爐門、爐體、進電極、電極導電管、羅茨泵等 水可用自來水或循環(huán)水（冷卻塔） 真空系統：真空泵、真空度表、管道和閥門 介紹旋片泵、羅茨泵、管道連接、閥門。 加熱系統：變壓器、導電管、電極、發(fā)熱體 介紹進電極、發(fā)熱體 控制系統：控制柜（電腦、電壓表、電流表）、熱電偶等。818283操作過程： 1 開冷卻水 2 啟動電源總開關 3 啟動旋片泵 4 觀察真空度，小于25MP，啟動羅茨泵 5 檢查系統真空和水冷系統 6 啟動加熱系統開關，進入工藝程序。 7 觀察并記錄真空度、溫度、電流表、電壓表、水溫 8 結束工藝程序，關閉加熱系統，隨爐冷卻 9 溫度低于600，關閉羅茨泵和旋片泵 10 溫

19、度低于150，關閉冷卻水，打開進氣閥，出爐84常見故障及措施： 1 真空度不高 原因：真空泵、管道漏氣、爐體漏氣（包括進電極和熱電偶密封）等問題和超負荷進料等。 2 水溫較高 原因：水壓較低、水質。 3 電流和電壓表異常（不平衡） 原因：發(fā)熱體連接間隙過大、發(fā)熱體斷裂、發(fā)熱體與炭氈短路 4 溫度出現異常波動 原因：熱電偶已斷、熱電偶與發(fā)熱體短路 5 產品異常 原因：如果操作過程無異常，應判定工藝制訂有誤856 緊急事故處理 停水：立即斷電，關閉所有閥門（包括水閥門），密切觀察進電極，有條件送氬氣或氮氣；沒條件，準備真空封泥。突然來水，應緩慢開啟水閥門，直至水溫正常。 停電：手動關閉所有真空系統

20、閥門，停爐。來電后，采用快速升溫至原事故溫度，正常完成余下過程。 其他事故（漏氣、電壓電流表異常、溫度異常），均按停爐立即處理。863.3 網帶式燒結爐 圖1-6 P7 主要應用于鐵銅基制品的燒結爐。溫度控制在1200以下。 設備可分為爐體、網帶傳動、電器控制三大部分 加熱元件采用Cr20Ni80材質，均安裝在剛玉托板的下部， 網帶為封閉的能循環(huán)轉動履帶，采用進口310S高溫不銹鋼絲繞制而成，8788894 熱狀態(tài)致密化設備4.1 加壓燒結爐 圖4-1 P51 典型用途是生產金剛石砂輪。同時加熱和加壓，利用電阻絲加熱至燒結溫度，金剛石層致密化同時與鋼基體焊接。每套間用石墨板相隔。 金剛石砂輪有

21、金剛石濃度和粒度指標。 904.2 熱壓機 圖4-2 P53 典型用途是生產大型特殊的硬質合金制品、較大密度較高的鐵銅基制品、金剛石制品等。 有兩種形式：電阻加熱式和感應加熱式熱壓 模具為石墨。三高石墨-高強度、高密度、高純度。914.3 熱等靜壓機 HIP技術 圖4-5 P55 采用金屬或陶瓷包套（低碳鋼、Ni、Mo等），使用氮氣、氬氣作加壓介質，集熱壓和等靜壓的優(yōu)點于一身，成形溫度低，產品致密，性能優(yōu)良。 最高使用溫度約1400C，最大壓力在100200兆帕 工藝操作： 1 先壓后升溫： 進料-抽氣后充氬-加壓（充氬）-升溫-保溫保壓-卸壓降溫 2 先升溫后壓： 進料-抽氣后充氬-低壓升溫

22、-加壓充氬-保溫保壓- 卸壓降溫 3 同時升溫加壓： 進料-抽氣-充氬升溫-保溫保壓-卸壓降溫929394原料濕磨干燥摻膠制粒壓制脫膠燒結毛坯清理入庫5 輔助設備 硬質合金生產傳統工藝流程：還原爐、碳化爐球磨機振動干燥機螺旋混料機擦碎篩、制粒機壓力機脫膠爐燒結爐噴砂機695原料濕磨噴霧干燥壓制燒結清理入庫還原爐、碳化爐可傾式球磨機噴霧干燥塔壓力機真空脫膠燒結一體爐噴砂機、鈍化處理機、微波清理機目前硬質合金生產工藝流程：96原料混料壓制燒結熱處理精整還原爐壓力機鐵基制品生產工藝流程：浸油入庫圓桶混料機、Y型混料機網帶式燒結爐井式熱處理爐、井式滲碳爐壓力機979899100101102103104

23、105106107108109110第二部分 粉末冶金車間設計6 概述 工業(yè)設計或稱工廠設計6.1 設計的目的和任務 目的：擴大生產，滿足社會需求。 任務：工廠設計任務書、工廠設計可行性報告為依據，完成： 工廠設計說明書 附：工廠位置圖、工廠布置平面圖、建筑施工圖、電氣布置圖、 采暖通風圖、設備安裝圖、自制設備結構零件圖等。 要求：投資少建廠快，布局合理，技術指標先進，效益高。71116.2 設計的依據 上級部門確定的任務書任務書內容包括：設計題目;設計要求;設計數據;設計內容 . 1 產品要求（種類、性能） 2 生產規(guī)模，生產方案 3 原輔材料及能源等供應及來源 4 廠址選擇（地區(qū)條件） 5

24、 勞動力來源，定員及生活條件保障 6 投資方案及控制 7 應達到的技術經濟效益指標水平 8 環(huán)保要求1126.3 工廠設計程序1 初步設計按設計任務書內容進行初步設計和概算。2 技術設計對初步設計的概算進行更詳細的準確計算；完善技術細節(jié)。3 施工設計具體施工文件和圖紙。1137 可行性研究 投資決策： 運作建設：7.1可行性研究的重要性是編制設計任務書的依據，項目建設決策性文件。注重：資源情況；市場條件；投資效果；可持續(xù)性。 決策: 投資地點、投資規(guī)模、可持續(xù)發(fā)展。 確定建設項目，編制設計任務書的基礎1147.2 可行性研究報告內容 1 項目總論 項目背景，規(guī)模，研究結論，主要技經指標，建議。

25、 2 項目背景與發(fā)展概論 背景提出，發(fā)展概況，投資的必要性。 3 市場分析與建設規(guī)模 市場調查和預測，產品方案，建設規(guī)模。 4 建設條件與廠址選擇 資源和原材料區(qū)域條件，地區(qū)選擇，地址選擇。 5 工廠技術方案 項目組成，生產方案，平面布置，工程建筑。 6 環(huán)保與勞動安全 地區(qū)環(huán)境狀況，項目的污染源、污染物，環(huán)保標準，治理方案，環(huán)保投資。 7 企業(yè)組織與勞動定員 組織機構，定員，培訓。 8 項目實施進度安排 分階段項目進度表，費用。 9 投資估算與資金籌措 總投資估算，投資使用計劃，資金籌措。 10 財務分析 生產成本概算，盈利測算，還貸測算，主要技術經濟指標。 11 研究結論和建議 12 附件

26、 財務表，平面布置圖，工廠位置圖。115 企業(yè)合資可行性研究報告（范本）第一章 概況 合資企業(yè)名稱 地址 中方負責人 外方負責人 1 合營的由來 中方企業(yè)生產歷史及尋求外資合營目的 2 項目主辦人簡介 中方企業(yè)地理、設施、生產能力、技術力量、能源條件。 外方企業(yè)生產情況、技術力量、國際地位。第二章 合營目標 1 合營模式、規(guī)模 總投資額和注冊資本，雙方投資比例及投資方式。 2 工藝過程 工藝流程，產品綱領。 3 市場預測 市場銷售情況。（附國內外市場供應情況調查報告） 4 銷售方案 銷售計劃、渠道、責任。116第三章 合資企業(yè)組成方案 董事會組成；企業(yè)辦事機構組成；公司定員及培訓；工資分配。第

27、四章 生產原料供應方案 主要原料需求及供應渠道；水、電、燃料消耗和解決；包裝材料；生產能力的預算計劃。第五章 安全和環(huán)保 污染源；污染物；環(huán)保標準；環(huán)保投資計劃。第六章 技術經濟分析 技術的合理性與可實現性。第七章 實施計劃 土建籌備；廠房交付使用；設備安裝調試時間；投廠產時間。第八章 財務分析 設計能力；總投資費用；資金籌措；生產經營成本；財務分析表。1178 廠址選擇與總平面圖8.1 廠址選擇 主要考慮問題：土地價格；工業(yè)布局；資源（水、電、運輸、人力）；環(huán)境；風水等。8.2 總平面圖 以設計數據為依據，考慮各車間的相互關系、重要性、工廠物流方向、工業(yè)污染、后續(xù)發(fā)展等，決定各車間位置，構成

28、總平面圖。81189 車間工藝設計9.1 車間工藝設計說明書設計說明書構成： 1 總論 車間總任務（即產品種類、規(guī)格、性能、產量）；原輔材料來源；動力燃料來源；新工藝、新材料、新技術應用；遠景規(guī)劃等。 2 車間所處工廠地位 工廠的主要車間還是輔助車間；產品是工廠主打產品還是配套服務產品，還是工廠新的經濟增長點。 3 產品方案確定；生產方案確定；工藝流程確定 明確生產質量控制標準。 4 物料平衡計算 對原輔材料進項和出項作平衡計算。以表格的形式提出主要材料的需求總量。1195 設備選擇及計算 進行設備選型，決定設備臺數。以表格形式提出設備需求明細。圖的形式說明設備結構。6 車間平面布置 圖的形式

29、提出各設備安裝要求。應有車間平面圖和立面圖。7 外專業(yè)要求 圖的形式提出水、電、氣安裝要求；根據車間產品生產特點，以圖的形式提出暖通安裝要求。8 建筑設計 圖的形式提出土建施工要求。9 勞動組織 進行生產勞動定崗定員；管理機構的定崗定員；制訂崗位培訓計劃。10 技術經濟指標概算 固定資產預算、生產成本概算、流動資金概算；進行土建施工預算；資產評估和盈利概算。以表格形式提出原輔材料的消耗和經濟概算結果。1209.2 產品方案 生產方案選擇 1 產品方案 擬生產的產品類型、品種、規(guī)格、產量等。 應依據自己的技術條件和市場的需求而定，且有發(fā)展空間。 2 生產方案 生產方案的選擇在考慮區(qū)域條件和投資情

30、況時，應盡可能地采用較先進的技術（工藝、設備、質量控制體系）。并尋求新材料新工藝發(fā)展。1219.3 工藝流程的選擇 如果不是新材料新工藝的應用，目前材料科學的企業(yè)大規(guī)模生產工藝已為成熟工藝，工藝參數均可查。 1229.4 物料平衡計算1 物料平衡計算所需原始資料 詳細的工藝流程圖 年產量和日產量 日產量 = 年產量 / 全年工作日 /d 設備連續(xù)生產工作日 減設備年檢維修時間 設備間斷生產工作日 減國家法定休息日 工序的物料產出率和損失率 工序產出率 = 工序產量/工序進料量 100 可返回損失率 = 可返回物料量/工序進料量 100 不可返回損失率 = 不可返回物料量/工序進料量 10091

31、232 物料平衡計算方法和步驟 確定年工作日，計算日產量。 由每個工序的物料產出量計算工序進料量 由損失率計算本工序可返回和不可返回的物料量 工序實際進料量 如果工序進料為多組元，應每組元分別計算進料量。 如果原材料（組元）中金屬含量不足100，可按原料成分計算。 繪制各工序物料平衡表 編制物料平衡總表1243 物料平衡計算舉例 “自上而下”計算： 例：100 t 硬質合金 其中 YT5 30 t ； YG8 70 t（一） 原始數據125表1 YT合金的產出率、損失率：126表2 YG合金的產出率、損失率：127表3 鎢鈷系列產品牌號及化學成分牌 號化 學 成 分 %CoCO2FeWCYG6

32、YG8YG11YG205.86.27.58.211121920.55.55.65.45.55.15.34.54.90.50.50.50.50.20.20.20.2余量余量余量余量128表4 鎢鈷鈦系列產品牌號及化學成分牌 號化 學 成 分 %CoTiCO2TaWCYT5YT14YT15YW1YW28.99.47.88.45.86.35.96.57.78.34.65.310.911.612.313.04.45.14.45.16.26.57.37.67.88.06.56.86.46.70.50.50.50.50.53.04.03.04.0余量余量余量余量余量129表5 混合料成分與組成牌號計算標準

33、 % 混合料組成 TiCoWCCK料CoWC中比YT55.09.3余34.420.4165.2220YT1411.38.2余70.616.4113.0200YT1512.76.2余87.313.4119.3220YT3022.54.3143.56.5150YW14.86.2余29.411.2139.4180YW24.88.2余29.414.8135.8180YS254.88.6余83.115.581.4180130表6 復式碳化物化學成分技術要求:CK料類別 化 學 成 分 % Ti總碳游離碳FeTaC4K3231.532.511.011.40.3 0.3 _4K2423.524.59.811

34、.20.3 0.3 _4K2928.529.511.011.40.3 0.3 22.423.44K1110.011.27.58.50.3 0.3 17.018.0131表7 復式碳化物碳化制度復式碳化物種類4K324K294K11碳化溫度220023002200230022002300132表8 混合料濕磨工藝制度混合料牌號研磨體重量kg裝料量kg酒精加量L研磨時間hYG8YT15YW1YS255505505505502202201801804550556055605560247212096133表9 真空燒結制度合金牌號最終燒結溫度保溫時間min真空度PaYG8YT15YW1YS251400

35、1420146514801460147014101450304040503545305066666666134（二） YT5物料平衡計算 工序：燒結壓制、半檢濕磨、摻膠制粉 工作日：335天 日產量：30000/335=89.55 1351） 燒結出項：產品；可返回料（欠燒，變形）；不可返回損失（燒損、廢品）；橡膠（膠）揮發(fā)。進項：含膠壓坯（混合粉料橡膠），可返回料。 工序進料量=89.5595.8 % =93.48 （） 不可返回損失料=93.480.5 % =0.47 （） 可返回料=93.48 %3.7 %=3.46 （）（工序內循環(huán)） 實際進入本工序不含膠壓坯量=93.483.46=9

36、0.02（） （89.55為不含膠故算出都為不含膠量）136橡膠的加入量（揮發(fā)損失量）工藝： 單加SBS 溶液 濃度 1720 % 加入量 2 L / 30 石蠟汽油溶液SBS 溶液 石蠟汽油溶液配制： 濃度 % 汽油加入量 L 石蠟加入量 35 32 1819 30 27 1516 配好后與SBS的重量比為 77 ：23 混合摻入制度： 裝料量 石蠟汽油濃度% SBS濃度% 加入量LYT5 YT14 YT15 70 3034 16.817.8 7.78.2 YT30 YS25 YW 60 3034 16.817.8 7.78.2 混合料的含蠟量控制在 2.52.8 %137 橡膠溶液 橡膠溶

37、液配制： 濃度 % 汽油加入量L 橡膠加入量 比重/L 11 220 17.518.5 0.683 橡膠溶液摻入制度： 橡膠濃度 % 加入量 L 混合料量 YG3 YG11C YG15 11 1.3 16 YG6 YG8 11 1.3 16 YG3X YG6A 11 1.45 16 摻膠（蠟）： 橡膠 0.61.0 % 石蠟 1.53.0 % 。 加橡膠料不宜過分干燥，而石蠟料應充分干燥。138本設計采用參數： 橡膠濃度 11 % ，比重 0.683 /L 。 YT系100料，加11.25 L ；YG系100 料，加 11.75 L ； YG（C）系 100 料，加 12.25 L 。 100

38、 混合料加橡膠： 11.25 L0.683 /L11 % = 0.845 實際橡膠加入量= 90.020.845100 = 0.76 實際本工序的含膠壓坯量 = 90.020.76 = 90.78 139燒結工序物料平衡表：1402 ） 壓制、半檢工序出項：含膠壓坯；可返回料（壓制、半檢廢品）；不可返回損失（壓損，桌面料）。進項：含膠混合料；可返回料。 工序進料量 = 90.7896 % = 94.56 可返回料 = 94.563.5 % = 3.31 不可返回損失 = 94.560.5 % = 0.47 實際進入本工序含膠混合料量 = 94.563.31= 91.25 141壓制，半檢工序物

39、料平衡表： 1423） 濕磨、摻膠工序出項：含膠混合料；可返回料（篩上物、圓桶料）；不可返回損失（跑、漏料）。進項：Co粉，WC粉；復式碳化物（CK料）；橡膠；可返回料。 工序進料量= 91.2594.9 % = 96.15 （含膠） 可返回料= 96.154.6 % = 4.42 不可返回損失= 96.150.5 % = 0.48 混合料中橡膠量= 96.150.845 % = 0.81 實際本工序總進料量 （不含膠） = 本工序進料量橡膠加入量可返回料量 = 96.150.814.42 = 90.92 143配料： 表3可得90.92混合料配料計算并校對成分Co粉 8.46 CK料 14.

40、21 WC粉 68.25 濕磨、摻膠工序物料平衡表：1444） 復式碳化物制備工序出項：CK料；可返回料；不可返回損失（臟化）；化學損失（燒損）。進項：WC粉；C粉；TiO2粉；可返回料。 工序進料量= 14.2198.7 % = 14.4 可返回料= 14.41.0 % = 0.14 不可返回損失= 14.40.3 % = 0.04 實際工序進料量=14.40.14 = 14.26 YT5選用 4K32(40:60)復式碳化物（CK料） WC量 = 14.2660 % = 8.56 TiC量 = 14.268.56 = 5.7 TiO2 3C = TiC 2CO 需配碳黑量 = 5.73660 = 3.42 需加入TiO2量 = 5.78060 = 7.6 產生化學損失（CO）= 5.75660 = 5.32 145復式碳化物（CK料）生產物料平衡表： 進 項出 項物料名稱 物料量 物料名稱 物料量 WC粉 8.56CK料量 14.26TiO2粉 7.6可返回料量 0.14炭 黑 3.42不可返回料量 0.04