轴承制造工艺与设备

2024-08-03

轴承制造工艺与设备(精选5篇)

轴承制造工艺与设备 第1篇

1绿色制造的概念与内涵

绿色制造由SME提出之后, 其概念与内涵一直处于发展和完善中。绿色制造作为一个现代制造模式综合考虑了环境影响与资源效率, 其核心目的是使产品的整个生命周期对环境影响最小, 资源利用率最高, 达到最佳的经济和社会效益。

基于绿色制造概念的化工设备制造业采用了可持续发展模式, 囊括了制造、资源和环境三大要素, 以人类社会面临的环境和资源问题为切入点, 着重于化工设备产品整个生命周期的可持续发展性, 进而满足人类社会可持续发展的要求。

2化工设备绿色设计的主要内容

2.1 材料与设备的选择

基于绿色制造概念的化工设备制造要摒弃传统制造业“重功能, 轻环保”的错误定势思维。通过对材料和设备的合理选择, 确保生产设备与生产材料满足环境协调性、技术性以及经济性的要求。

2.2设计

基于绿色制造概念的化工设备制造是一个从图纸设计到实物生产的物化进程。科学合理的设计方案是进行化工设备绿色制造的前提和关键。绿色设计除了囊括传统设计考察产品质量、功能和成本等要素之外, 更侧重于环境因素。基于环境协调性的绿色设计理念主要考虑绿色节能材料的使用、节能设计、轻便化和可回收型设计、长寿命和可拆卸性设计以及遵循人机工程学原理的劳动保护设计。

2.3 生产

化工设备的绿色生产过程是一个无污染或少污染的清洁化生产过程。包括绿色工艺路线应用, 即新的工艺技术替代高污染高能耗的落后工艺;可再生能源的广泛使用和能源的高效利用;绿色设备的使用, 包括设备的消振降噪处理和电磁辐射的屏蔽处理。

2.4 包装

产品的包装应当满足环境协调性的要求。产品的绿色包装首先应当选择无污染的可再生材料, 通过合理的包装设计来优化包装结构, 从而降低包装材料的用量并充分保证其可回收利用性。同时确保包装材料在购买加工、生产运输和回收再生等过程中的安全性。

2.5 使用、维修和回收处理

基于人机工程学原理的产品应当具备预警和错误命令制止与纠正能力来防止不当操作, 尽量使用绿色能源的同时节约能源, 确保使用过程中使用环境清洁化。产品通过零部件的互换性与标准化和简化结构设计, 达到产品本身的易修性和功能可扩展性。回收的报废产品应当便于及时处理, 材料和零部件具备可再用性, 防止造成环境污染。

3 化工设备的绿色制造工艺

化工设备的制造是一个复杂和连续的系统性大制造, 其制造工艺通常伴随有大量的物理与化学性危险因素。通过科学合理的材料下料、封头成型与焊接链接、表面工艺等工艺优化是实施化工设备绿色制造的前提。

3.1 材料的下料

作为化工设备生产的基础工艺, 切割技术近年来取得了长足的进步, 包括激光切割、等离子弧切割、水射流切割等切割技术取得突破性进展, 同时在化工设备制造领域中得到了广泛应用。效率高、质量好、低污染的新型切割技术的应用是化工设备绿色制造的重要举措, 也是实现产品生命周期绿色循环的重要前提。

3.2切削与表面工艺

基于绿色制造概念的化工设备制造通过工艺革新实现从切削液切削加工到干式切削工艺的转变。在保证和提高产品切削效率与效果的同时, 最大程度降低生产成本和减少对环境的污染。产品进行表面处理主要通过原子分子沉积、表面改性处理、涂敷覆盖和颗粒沉积等加工使化工设备具备更优的耐高温、抗疲劳、防腐耐磨等特性, 实现产品的绿色制造。

4结语

4.1 绿色制造是化工设备发展的必然趋势

面对传统制造业衍生出的环境污染和资源浪费等问题, 传统制造向绿色制造转型已经成为化工设备制造业的必然选择。基于大过程、大制造和多学科交叉的绿色制造通过节能减排、降低成本和提高经济效益来满足可持续发展的需求[2]。在化工设备制造业进行绿色制造的研究与应用, 是企业升级转型和提升效益的最佳机遇, 也是赶超国际制造业先进水平的重要机遇。

4.2实施化工设备绿色制造的战略

实行绿色制造是可持续发展在化工设备制造业的体现, 在发达国家已得到职能部门的配套性服务支持。在我国实施化工设备开展绿色制造应当采取企业为主体、政府参与支持、科研机构为智囊的战略。即政府支持和建立对应法规的同时对绿色制造进行宣传和普及;企业和科研机构建立符合行业特点的系统框架同时积极投身到新设计和新技术工艺的研究与推广应用。

摘要:科学技术的飞速发展极大地带动了制造业的发展, 为人类社会创造经济价值的同时带来了显著的社会效益, 与此同时传统制造业高能耗和高污染等缺陷日益凸显。基于绿色制造的环境友好型制造业已经成为未来发展的必然方向。化工设备的绿色制造是化工设备制造工艺和技术研究领域一次巨大变革和全新创新。本文阐述了绿色制造概念的内涵并探讨了化工设备制造领域进行绿色制造的策略。

关键词:绿色制造,概念,化工设备,环境

参考文献

[1]刘飞.21世纪制造业的绿色变革与创新[J].机械工程学报, 2000, 36 (1) :7~10.

机械制造工艺与设备 第2篇

今天我们处在信息爆炸的社会,我们大部分的设备也不例外设备在不断的进行自动化应用,计算机系统在这方面起到了很大的作用,使得机械设备的应用变得简单一些,工人的劳动强度也在减小[3]。

3 现代机械制造技术和设备之间的特性

随着机械制造技术的提高,机械设备也需要是更高的水平,他们两者是互相促进的关系,制造技术的提高必须要有较高制造精度的设备才可以达成,同理,较高的机械设备精度便要求较高的制造技术平,应为只有这样两者才能平衡,否则,都达不到较高的层次。

比如,现在数控机床便代替原来的人工机床,因为现在零部件的加工越来越需要较高的要求,以前的人工机床由于不可避免的人为因素,而达不到理想的效果。

3.1 生产设备和高含量的科技技术

由于现阶段是信息爆炸和知识爆炸的社会,如果不去接触新的知识,你便会被淘汰,同理,机械设备也是一样,如果一直不前进,一直利用老旧的设备,不仅降低了工作效率,同时,也会被慢慢淘汰[4]。

由于国外的机械方面比较先进,我们要想去的进步,必须从别人的知识中学习,现在许多企业购买国外的设备,从中学到先进的科技技术。

3.2 制造设备智能化

机械制造工艺设备的发展前景 第3篇

关键词:机械制造;工业设备;技术应用;发展趋势

制造业作为国民经济的支柱性性产业,是一个国家综合实力的象征。制造业为现代社会提供了琳琅满目的商品,是人民物质文化生活水平的重要保证。现如今,全球化、多元化世界正在对机械制造业产生重大影响,机械制造业插了现代化的标志,而被赋予新的生命力。随着机械制造业不断吸收新技术、新成果,使得机械制造业越来越多的呈现出信息化、智能化、绿色化、高端化、服务型等趋势转变。改革开放以来,我国机械工业取得了巨大进步,并大大缩小了与国外的差距,但是我们也应看到与国外相比我国机械工业还存在污染严重、生产效率低、基础工业差等特点,这些问题长期困扰着我国机械工业的发展。因此要实现我国机械工业现代化必须要加大机械制造行业的基础设施建设,加大资金投入和人才培养,只有这样才能实现我国机械制造工业的转型升级。

一、机械制造行业的特点

(1)机械制造技术是一门集信息技术、材料科学、自动控制、模型设计、动力学等多门学科于一体的跨学科的综合技术。因此它也必将随着各个学科发展而不断变化。(2)柔性、集成、并行工作。机械制造行业的现代化赋予其更多功能,使原本大批量生产的产品变成了向订单式制造、个性化需求方向迈进。因此成本和批量的关系变得弱化。(3)制造智能化。随着信息技术、网络技术的不断发展,机械制造工业越来越多的被贴上了智能化的标签。打造学习型、可替代人工技艺的高级智能化机械,一直是未来努力的方向。(4)设计和工艺一体化,传统的制造工程设计需要依托工艺发展。产品设计往往受工艺制造条件、加工精度、表面光泽度、尺寸大小等的限制,致使很多高精尖设计实际很难实现。因此提高工艺的制造水平,使设计工艺一体化是为了机械制造行业的发展趋势。(5)精密加工技术是关键,打造超精密,是否具有纳米级加工制造工艺是衡量一个制造业先进水平的一项重要指标。(6)更加注重产品全寿命周期:随着人们对环境的不断重视,机械制造行业也应朝着从产品设计、制造、使用、报废回收,即产品的全寿命周期的节能环保和材料的再循环方向发展。

二、当前我国机械制造工艺和设备的发展现状

我国机械工业起始于上世纪初,与老牌工业强国相比起步晚。由于机械制造行业带来高效率和高品质,人们的物质文化生活得到极大丰富,机械制造行业得到了普遍重视。经历了改革开放三十年的发展,我国逐渐实现了工业化,一跃成为全球的制造业基地。机械工作伴随着经济的腾飞取得了长足的进步,虽较发达国家仍有一定差距,但是随着新技术的不断涌现,相信这种差距也会越来越小。总结我国机械制造工业的发展状况,可以归纳如下:

(一)管理有待革新,现代企业管理模式的普及范围并不广泛。我国的先进制造企业大多是国有企业,这些企业机构臃肿、繁文缛节较多,在企业管理上比较老套,很难有大的创新性的管理。因此大部分机械制造企业存在管理方法和思想比较落后,现代化数字化、标准化的管理方式在我国普及很低。而西方发达国家机械行业基本实现了数字化管理,管理的科学性带来的是产品的质量的提升和效率的提高。因此更新管理观念是我国机械制造行业必须要认真思考的大问题。

(二)设计方法随着时代进步而不断更新。随着计算机技术的不断发展,一些先进的制图软件应用而生。如CAD/CAM技术在机械行业的普及和运用给制造行业带来的翻天覆地的变化。先进的设计软件带来的是高效率、高质量、可复制。制造行业的设计理念和更加复杂、精密的机械器件也随之新技术的出现更不断出现。我国的计算机技术起步较晚,但随着近二十年的发展和消化吸收国外的先进经验,也取得了长足的进步。

(三)国内的机械制造工艺由刚性、单机向着更加智能化方向发展。随着互联网技术的不断发展,人们又提出了互联网+技术。其实所谓的互联网+技术与机械行业联系在一起,就是实现机械行业的智能化,柔性化、自动化的机械制造设备成为了主流和趋势。目前我国制造行业正逐步由刚性、单机向着更加智能化方向发展?。

三、机械制造工艺设备的发展趋势

(一)集成化。机械制造的集成化就是将原本分散的各个部分相互交汇融合打造更加全新,功能更加强化的机械制造设备。机械制造的集成化是生产变得更加连续性和规模化。目前我国机械制造行业产品的集成化程度还不高,机械工业人也正朝着这个方向不断努力。

(二)微纳化。机械制造工艺的精密程度是衡量一个国家制造业水平的重要指标。没有高精密的制造工艺就很难打造高精密的零部件,自然也就很难生产出高精密的产品。纳米级制造工艺已成为各国争向发展的方向,因此机械制造工艺超微纳化方向发展也必将成为未来机械制造工业的发展趋势。我国在这方面虽有落后,但是个别方面的发展还是值得肯定,微纳化技术的研究也随着人力、财力、物力的不断投入而取得重大进步。

(三)智能化。机械制造行业的根本是要替代人工,减轻人的劳动强度和劳动量。而人的思维性往往是机械无法替代的,因此如何打造更加智能化的机械设备必将始终成为人们关注和研究的热点。现如今的随着具有可以高级智能机器人技术的发展,机器人也逐步能和人们进行交流和学习。相信在不远的将来这些技术运用到机械行业,必将带来更加智能化的产品。

(四)全球化。现今的世界已早不是以前的单一的自己自足的世界,其中一个很重要的关键是机械制造的全球化。集成全球最优秀的制造企业,打造全球最顶尖的产品已成为趋势。如世界上最先进的飞机空客A380客机生产所需要的零部件就来自全球40多个国家和地区。因此单纯的靠一国之力生产最好的产品已变得不太现实。

(五)网络化。即时通讯技术的迅速发展带来的时全球分工,如一件产品可能设计来自欧美、零件来自日本、组装来自中国。网络世界促使全球分工合作,实现产品最优化生产。除此之外网络技术也加快的技术交流和人才的培养,人们能轻易的从网络获得素材而不断学习和提高。

现代制造技术正朝着集成化、微纳化、智能化、全球化、网络化方向不断发展演变。因此作为一个制造业大国如何变成制造业强国,把握住现代制造业发展方向是关键。随着国家对制造的不断投入和人才的不断培养,相信在不远的将来我国机械制造工业必将迎头赶上。

四、结束语

机械制造工业是衡量一个国家先进水平的重要指标,它也是国际间竞争的主要手段。欧美发达国家对中国高科技产品进行出口限制,其核心就是限制中国制造业水平。因此深入研究先进制造技术,把握制造未来发展方向,努力缩小与发达国家之间的差距,打破外国垄断和限制至关重要。虽然我国机械设计和制造技术水平仍与欧美发达国家有一定差距。但是随着国家对制造业的不断支持和投入,加强各大高校对机械人才的不断培养,相信我国机械制造行业定能取得长远发展和进步。

参考文献:

[1] 刘超. 我国机械设计制造及其自动化发展方向研究[J]. 河南科技. 2013(06)

轴承钢的加热工艺优化和设备改造 第4篇

关键词:轴承钢,轴承,加热工艺,设备,改造

轴承钢是当今特钢品种中不可忽略的一种, 它在滚动轴承生产和制造中有着至关重要的意义, 它的纯净度、均匀性直接影响着轴承的使用寿命, 也决定着轴承功能的发挥。一般来说, 轴承钢是一种质量要求非常苛刻的特钢, 它的生产加热工艺和设备选择非常严格。因此, 这里我们有必要对轴承钢的加热工艺优化和设备改造进行研究和处理。

1 轴承钢概述

轴承钢是滚动轴承制造的主要特钢之一, 它主要是用来生产和制造轴承的滚柱、滚柱以及套筒等构件, 也可以用于生产那些精密度高、冷冲模、机床丝杠等精密的钢构件。由于轴承在日常的运行中, 承担着重大的压力和摩擦力, 所以轴承钢具备着高而且均匀的硬度、耐磨性, 并且有着良好的弹性。对轴承钢的化学成分进行分析, 它在非金属夹杂含量上有着合理的分布, 尤其是对碳化物的分布, 更是要求非常严格, 这也是钢材生产中要求最为严格的特钢之一。

在近五十年的社会发展中, 我国轴承钢生产工艺发生了翻天覆地的变化, 各种轴承钢生产新工艺、新方法和新技术不断涌现, 为轴承钢的发展和优化提供了扎实、可靠的技术指导和理论依据。在目前的轴承钢生产过程中, 常见的轴承钢包含了无铬轴承钢、特殊用途的轴承钢合金以及中碳轴承钢等, 这些生产工艺、生产技术也取得了重大突破, 成为世界上产量最高、质量最好的特钢生产大国, 占据直接生产总量的80%以上。

特钢也就是具备特殊使用性能和使用要求的钢材种类, 这种钢材与传统的钢材相比较, 其应用效果更佳的明显, 强度、韧性和物理性要求非常严格, 因其特殊性、复杂性, 使得它在国民经济、军事以及工业化生产中占据极为突出的地位, 这也要求在特钢生产中采用特殊的工艺和设备来实现其中的化学、特殊性能。

2 轴承钢加热工艺现状

随着科学技术的飞速发展和社会经济的进步, 社会对轴承钢的产量、品种要求越来越严格, 对生产工艺也提出了新要求。近年来, 围绕着轴承钢的性能、质量、品种和效率变化非常多, 这也引发了轴承钢生产中的加热工艺出现了新问题。在轴承钢加热工艺的应用中, 具体的问题表现在好以下几个方面:

2.1 与其他钢材相比, 轴承加热有着极其突出的特殊性

2.1.1由于轴承钢在生产之中本身存在着含碳量高的特征, 因此在加热的过程中对于加热速度要求非常的敏感, 冷培在加热的过程中极容易产生鸟巢裂口等问题。同时在加热的过程中, 热量会随着传导体而由里向外传输, 从钢坏的表面到中心存在着温度梯度, 同时它在加热的过程中也会随着内部温度的变化而产生一定的热应力, 并且由此引发纪委突出的钢坏极限, 进而引发开裂。在这个过程中, 整个问题的出现包含了升温速度、钢坏导热系数、钢坏密度以及加热媒介。在轴承钢加热中, 钢坏中碳含量越高, 那么在加热的时候升温速度也就越快, 加热的时候产生热应力也就越大。在通常的情况下, 材料耐压强度明显大于抗拉强度, 因此它一旦发生破坏, 总会在中心部位产生裂纹, 这些裂缝随着温度的变化而不断的扩散, 甚至是给整个生产造成威胁和破坏。

2.1.2在生产的过程中, 高碳铬轴承钢在应用的过程中要求非常高, 它在加热的过程中容易引发碳化物液体发生离析、带状以及偏离, 并且将此进行了严格的分类。经过分析, 这些缺陷在连续浇筑上综合可以进行处理和优化。这些缺陷的出现通常都表现在铸件上面, 它多多少少都会影响到整个构件的整体性和耐久性, 甚至是引发成分变化。因此, 在加热的过程中我们需要有目的、有计划、有针对的进行处理, 从而保证生产的安全性、可靠性和连续性。

2.2 加热炉无法达到轴承钢生产要求

连铸钢坏加热是整个轴承钢加热的关键工序, 它在加热的过程中需要对轴承钢实施扩散退货, 以达到消除碳化物液析, 改善碳化物带状不均匀性的目的。加热温度是一个关键的工艺参数, 不仅要保证不过烧, 而且还要保证加热过程有良好的扩散退火效果。

3 轴承钢的加热工艺优化和设备改造

3.1 防止产生“鸟巢裂口”的措施

3.1.1 发挥工艺流程优势, 实行热送热装

有研究认为, 在550℃~600℃以下, 可以近似地将钢坯看成刚性体, 用材料的弹性极限来校核温度应力和升温速度;超过这个温度后, 由于材料塑性得到改善, 可以通过自身的塑性变形来消除温度应力, 开裂的危险将不复存在。特钢的优势之一就是工艺流程和平面布置在设计时就考虑了连铸坯直接热送。

3.1.2 制定合理的冷坯加热工艺

分批消化轴承钢冷坯生产轴承钢时, 由于加热能力小于连铸能力, 并且有些情况下连铸坯必须下线缓冷, 所以有大约10的轴承钢坯要冷态装入加热炉。在热送贯通以前的一段时间, 轴承钢以冷装居多, 特钢摸索出一套冷装轴承钢的加热工艺, 虽然加热效率较低, 但作为正常生产的一种补充, 在确保产品质量和维持生产平衡方面发挥了重要作用。

3.2 积极进行设备改造和工艺优化

3.2.1 把握连铸坯与模铸钢锭的不同

确定合理的扩散时间铸坯 (锭) 组织中枝晶偏析可以在加热过程中通过高温扩散来缓解或消除, 碳化物液析和带状是铸造时的枝晶偏析在轧材中的表现形式。传统的模铸一开坯的生产方式, 通常要在均热炉或加热炉中进行3~4h以上的扩散退火。

3.2.2 针对轴承钢热送的加热特点进行加热炉设备改造

特钢得天独厚的热送条件, 在确保轴承钢质量上发挥了重要作用。由于不必受加热速度的限制, 在20m的有效炉长内, 设法提高加热段乃至预热段的温度, 让钢坯的补热升温过程在加热炉的一半多一点的行程内完成, 尽量提高扩散退火时间在总加热时间里的份额。

结束语

三轧加热炉经过一系列的局部改造, 工艺调整, 连轧车间在生产小规格轴承钢方面取得了良好效果。消除了生产小规格轴承钢液析不合、残余缩孔的缺陷, 使产品质量得到了有效提升, 为小规格轴承钢的销售提供了有力保证, 也为小规格轴承钢的大规模生产打下了坚实的基础。

参考文献

[1]陈中.特殊钢棒材步进梁式加热炉的设计要点[J].钢铁技术, 2013 (3) .

[2]王绍丹, 徐伟, 刘建培, 徐建霞, 马桂旺, 张晓永.石钢降低GCr15碳化物带状组织级别实践[J].河北冶金, 2013 (5) .

精细化学品制造工艺及设备 第5篇

精细化学工业是生产精细化学品工业的通称,简称“精细化工”。精细化学品的含义,国外迄今仍在讨论中。目前,凡具有以下特点的化工产品通称为精细化学品,即:

1.品种多,更新换代快;

2.产量小,大多以间歇方式生产; 3.具有功能性或最终使用性;

4.许多为复配性产品,配方等技术决定产品性能; 5.产品质量要求高;

6.商品性强,多数以商品名销售; 7.技术密集高,要求不断进行新产品的技术开发和应用技术的研究,重视技术服务;

8.设备投资较小; 9.附加价值率高等。1.精细化工的定义 精细化学工业的简称,化学工业中生产精细化学品的经济领域。精细化学品这个名词,沿用已久,原指产量小、纯度高、价格贵的化工产品,如医药、染料、涂料等。但是,这个含义还没有充分揭示精细化学品的本质。近年来,各国专家对精细化学品的定义有了一些新的见解,欧美一些国家把产量小、按不同化学结构进行生产和销售的化学物质,称为精细化学品(fine chemicals);把产量小、经过加工配制、具有专门功能或最终使用性能的产品,称为专用化学品(specialty chemicals)。中国、日本等则把这两类产品统称为精细化学品。精细化工与基础化工(如基本有机化工、无机化工)不同,后者多生产基本化工原料,而前者生产的产品,多为各工业部门广泛应用的辅助材料或人民生活的直接消费品。因此,精细化工是国民经济不可缺少的工业部门,它与人民生活紧密关联。

精细化工产品(又名精细化学品)是化学工业中用来与通用化工产品或大宗化学品相区别的专用术语。国内外许多学者对精细化工产品提出的定义到目前为止还没有一个公认的说法。综合国外的释义,凡具有投资少、收益率高、利润率高和附加价值高、知识密集高、专利期长的小量多品种特性的化学品称为精细化学品,这是欧美定义的精细化学品和专用化学品的总称。中国原则上采用这个精细化学品的命名法和定义。

“精细化学工业”,通常简称为“精细化工”,是生产精细化学品工业的总称。近年来,由于社会生产及生活水平的提高,化学工业产品结构的变化以及高新技术的要求,知识经济的兴起使得精细化工产品越来越受到重视。精细化工在化学工业内所占产值比重(精细化率)逐年增长,精细化率大小被认为是一个国家化学工业发达程度的标志之一。

并已有把生产精细化工产品的工业单独作为一个部门从化学工业中独立出来的倾向。

2、分类

分类:由于各国的分类方法不尽相同,精细化学品包括的范围也不完全一致。目前,中国精细化学品大体上包括:医药、农药、染料、涂料、颜料、信息技术用化学品(包括感光材料、磁记录材料等)、化学试剂和高纯物质、食品添加剂、和饲料添加剂、催化剂、胶粘剂、助剂、表面活性剂、香料等。随着国民经济的发展,精细化学品的开发和应用领域将不断开拓,新的门类将不断增加。

特点:精细化学品的品种繁多,有无机化合物、有机化合物、聚合物以及它们的复合物。生产技术上所具有的共同特点是:

①品种多、更新快,需要不断进行产品的技术开发和应用开发,所以研究开发费用很大,如医药的研究经费,常占药品销售额的8%~10%。这就导致技术垄断性强、销售利润率高。

②产品质量稳定,对原产品要求纯度高,复配以后不仅要保证物化指标,而且更注意使用性能,经常需要配备多种检测手段进行各种使用试验。这些试验的周期长,装备复杂,不少试验项目涉及人体安全和环境影响。因此,对精细化工产品管理的法规、标准较多。如药典(见《中华人民共和国药典》、《英国药典》)、农药管理法规等。对于不符合规定的产品,往往国家限令其改进,以达到规定指标或禁止生产。

③精细化工生产过程与一般化工生产不同,它的生产全过程,不仅包括化学合成(或从天然物质中分离、提取),而且还包括剂型加工和商品化,由两个部分组成。其中化学合成过程,多从基本化工原料出发,制成中间体,再制成医药、染料、农药、有机颜料、表面活性剂、香料等各种精细化学品。剂型加工和商品化过程对于各种产品来说是配方和制成商品的工艺,它们的加工技术均属于大体类似的单元操作。

④大多以间歇方式小批量生产。虽然生产流程较长,但规模小,单元设备投资费用低,需要精密的工程技术。⑤产品的商品性强,用户竞争激烈,研究和生产单位要具有全面的应用技术,为用户提供技术服务。

综上所述,精细化工产品作为一个知识门类来,在不同目的的要求下有多种分类方法。精细化工产品的分类和范围,不仅国际上缺少统一准则,即使在一个国家内,由于分类的目的不同,其分类法和包含的范围也不尽相同。但有一点,即分类和范围必须符合国情,符合国家经贸政策,且不断作出必要的调整。

3、世界现状

世界精细化学工业最发达的要推美国、联邦德国和日本,其产品产量分别居于世界第一、二、三位。

美国精细化工新门类不断涌现,在20世纪60年代美国发展了水处理剂;1973年石油大幅度涨价,迫使石油公司开发新的油气资源,油田化学品就应运而成为热门产品。70年代末随着电子工业的蓬勃发展,电子工业用试剂又成了重点。1982年美国专用化学品销售额(表21982年美国专用化学品销售额(百万美元))

以农用化学品和油田化学品为最高。

联邦德国精细化工自70年代起,采用所谓“差别增长战略”,即有选择、有重点地发展具有自己特点和技术优势的精细化工产品,使这类产品的销售额不断提高(表3 联邦德国精细化学品销售额在全部化工产品中的比例(%))。

世界主要生产者是几家有名的大化工公司,如美国的杜邦公司(其精细化工生产比重已超50%)、联邦德国的拜耳股份公司以及日本的住友化学工业公司等。中国精细化工基础弱,近年产量增长很快。1985年中国生产的染料89kt,医药(12大类化学原料药)79kt,农药205kt,涂料769kt,电影胶片170Mm。化学试剂(1983年产值)近5亿元,粘合剂(1983)110kt,增塑剂(1983)215kt,洗涤剂(1983)670kt,磁带(1984)约240Mm。

从70年代以来,一些工业发达国家相继将化学工业发展的战略重点转向精细化工,故加快发展精细化工己成为世界性的趋势。其原因是:

(1)出于科学技术和工农业各部门的发展,以及人们生活水平的提高.迫切要求加快精细化工的发展,以提供各种性能优异、用途广泛的精细化学品;

(2)出于一些工业发达同家的石油化工已发展到相当规模,并具有技术优势,能为精细化工的发展提供充足的原料、中间体和技术条件;

(3)一些缺乏资源的工业发达国家,由于二次能源危机的冲击,不得不改变化工产品的结构,将其战略重点由石油化工转向省资源、省能源、附加价值高和技术密集的精细化工,以便用技术优势弥补资源劣势;

(4)出于一些工业发达国家的石油化工已经发展到由量到质的转变阶段,目前其通用产品的量已能基本满足需要,故要求进一步开发新产品,开拓新的市场,那只有转向发展功能性材料、特种材料和专用商品;

(5)由于新技术的挑战,例如新材料、生物工程、新功能元件等是新一代产业的基础技术,它与精细化工有着非常密切的关系,故要求精细化工迅速发展。日本早在1968年就提出发展精细化工;1975年日本通产省指出,日本化学工业应向精细化工方向发展;1977年提出,日本的化学工业,重要的是加强精细化学品的国际竞争力。80年代以来,日本采取了一系列的措施促进精细化工的发展,从而使精细化工获得了较快的发展.其精细化率(精细化工在整个化学工业中所占的比重)已从1979年的40%上升到50%以上。从日本1987年几个化学工业部门产品生产的年平均增长率,可见其精细化工发展速度很快。日本l 987年某些精细化工产品的年平均增长率为:感光材料,l 2%;医药,9.1%;有机化工产品,5.8%;石油芳香烃与煤焦油产品.6.4%;塑料,6.4%。

德国精细化工发展的历史较长,基础也较好。该国为了发挥自己在精细化工方面的技术优势,为了保持在国际市场上的优势地位和获得更高的附加价值及利润,近年来也在大力调整化工产品的结构,将发展重点转向精细化工,且其精细化率已超过53%。在德国化学工业中起举足轻重作用的Hoechst公司、Bayer公司和Basf公司都在加快精细化工的发展。Hoechst公司的精细化工发展最快,现在是世界上最大的医药企业和欧洲最大的涂料企业。Bayer公司对通用塑料等原材料型的化工已经不感兴趣,正集中力量发展精细化工,目前农药和医药两个部门的销售额已占总销售额的35%以上,Basf公司的精细化工比重也已达30%以上。

美国尽管有丰富的天然气和石油资源,且受能源危机的冲击不大,但在70年代就开始重视精细化工的技术开发,许多化工公司纷纷调整化工产品结构,加快精细化的步伐。例如Du Pont公司为了发展精细化工,关闭了在国外的纤维企业.购买了Conoco Chemicals公司,并决定重点发展精细化工。Dow chemica1s公司也决定把发展重点转向精细化工,并准备在较短时间内将精细化工的比重提高到50%以上。其他如Monsamo公司和UCC公司,亦在加快精细化工的发展。美国精细化工的年平均增长速度达到12%,大大超过化学工业的平均增长速度,其精细化率达到50%以上。

英、法等国也都在进行化工产品结构的调整,也将战略重点转向精细化工,精细化率也在加快。前苏联虽未将化学工业的重点转向精细化工,但也在加快精细化工的发展。上述情况,说明世界工业发达国家都在加快精细化工的发展,在调整化工产品的结构,并将化学工业的战略重点转向精细化工。

4、精细化工技术工艺特点 由于精细化工的含义,决定了精细化工生产特点,它的生产全过程不同于一般化学品。由化学合成、剂型、商品化三个生产部分组成,由于其产品专用性能,就导致精细化工必然是高技术密集度的产业。对精细化工产品的生产特点可归结为以下四点。

(l)多品种小批量精细化工产品本身用量相对说不是很大,因此对产品质量要求较高,对每一个具体品种来说年产量不可能很大,从几百千克到几吨,上千吨的也有。由于产品必须具有特定功能,故而它又是多品种的。随着精细化学品的应用领域不断扩大和商品的更新换代,专用品种和定制品种越来越多。不断地开发新品种和提高开发新品种的能力是精细化工发展水平的一个重要标志。

(2)综合生产流程和多功能生产装置由于精细化工产品系多品种、小批量,生产上又经常更换和更新品种,故要求工厂必须具有随市场需求调整生产的高度灵活性,在生产上需采用多品种综合的生产流程和多用途多功能的生产装置,以便取得较大的经济效益。同时由此对生产管理及工程技术人员和工人的素质提出了更严格的要求。

(3)高技术密集度技术密集是精细化工的另一特点,因为在实际应用中精细化学品是以商品综合功能出现的,这就需要在化学合成中筛选不同化学结构,在剂型上充分发挥自身功能与其他配合物的协同作用,在商品化上又有一个复配过程以更好发挥产品优良性能。以上这些过程是相互联系又是相互制约的,这就形成精细化学品技术密集度高的一个重要因素。其次,由于技术开发的成功率低,时间长,造成研究开发投资较高。因此,它一方面要求情报密集、信息快,以适应市场的需要和占领市场,同时又反映在精细化工生产中技术保密性与专利垄断性强,竞争剧烈。(4)商品性强由于精细化学品商品繁多,用户对商品选择性很高,商品性很强,市场竞争剧烈,因而应用技术和技术的应用服务是组织生产的两个重要环节,在技术开发的同时,积极开发应用技术和开展技术服务工作,以增强竞争机制,开拓市场,提高信。

5、精细化工的发展趋势

进入21世纪,精细化学品发展的基本特征是以高新技术为依托,为全球经济和人民生活提高质量、多品种、专用或多功能的精细化学品。同时,伴随着人们对环保的认识,对可持续发展的共识,人们认识到:传统的化学工业必须变革,以适应可持续发展的要求。精细化学品工业也必须朝着低污染甚至无污染的“绿色”方向发展,并且应该成为整个化学工业的典范。

绿色精细化工指的是对环境无公害的低污染或者无污染的精细化学品工业,故又可以称为清洁精细化工或者有好环境精细化工。其是在生产过程中,在产品生命周期中均对环境无危害。这包括原来来源的广泛,最好是再可生资源;生产工艺安全有效、节能、无废弃物排放居或废弃物可资源化;设备寿命使用期限长,无“跑、冒、滴、漏”现象,废弃的设备也不对环境产生威胁;产品使用安全,无污染,废弃的产品可作为资源再生,或经处理成为无污染的物质等。

发展绿色精细化工,实现精细化工的可持续发展,即不断提高环境承载能力的发展;满足当代人需求又不损害子孙后代,满足其需求能力的发展;满足一个地区或者一个国家的需求而又不损害别的国家地区或者国家人群,满足其需求能力的发展。发展绿色精细化工必须发展绿色精细化工技术。例如采用生物技术生产精细化工产品,利用计算机技术实现精细化工业的自动化,开发反应条件更容易控制、转化率更高的新技术与新工艺等。这方面已有一些成功的案例,例如以水性涂料、粉末涂料代替溶剂涂料,从产品使用而言对环境的危害将变得更小;以可降解材料代替不可降解材料,使报废产品的处理变得简单,且无环境危害之忧。

发展绿色精细化工也是突破经济发达国家“绿色壁垒”,发展生产的要求。例如欧盟在2002年5月15日与其“官方公报”上公布了欧共体判定纺织品生态标签的新标准,在规定禁用和限制使用17类纺织助剂,它们主要包括禁止使用烷基酚聚氧乙烯醚、线性烷基苯磺酸盐,等由它们组成的制剂。这是因为这些助剂的生物降解性活出利率或回收率低于95%。无疑这将是可供选择的纺织化学品数量大大降低。我国作为纺织品贸易大国,在上述环节上远远不能满足这些严格要求的“绿色”要求,因此发展“绿色”精细化工是国民经济持续发展的必要保证。

一、精细化工设备简介

二、精细化工设备的基本要求

(一)必须满足精细化学品生产工艺条件的要求

(二)在规定的使用年限内要安全可靠

(三)制造、安装、维修及操作要方便

(四)要讲究经济效果

三、精细化工设备的类型

1.混合机械设备

2.粉碎和筛分设备

3.混合机械设备

4.均质和乳化设备

参考文献

程侣柏第四版《精细化工产品的合成及应用》大连理工大学出版社 马榴强《精细化工工艺学》化学工业出版社

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