年產300萬顆刀頭金剛石工具生產項目生產工藝及設備描述
[環(huán)境影響評價報告 - 資料分享]
發(fā)表于:2025-08-02 17:03:10
收藏
前言
本文詳細介紹了金剛石工具生產的工藝流程和所需生產設備,包括各工序的操作步驟及主要設備清單。
詳情
1. 生產工藝流程
本項目產品包括小鋸片刀頭、大鋸片刀頭。兩種產品具體工藝流程及產污節(jié)點如圖2-7所示。大鋸片刀頭直徑大,厚度大,主要進行大型材料切割,產品性能要求較低,適合粗加工,選擇氨氣分解熱壓燒結工藝,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、半導體等),對工藝要求高,通過精準控溫控壓保證鋒利度與精度,選擇真空燒結方式。其他工藝流程相同。部分產品調漆、噴漆、晾干在去毛刺工序之前。
圖2-7 運營期鋸片刀頭工藝流程及產污情況圖
本項目鋸片刀頭工藝流程簡述如下:
- 鍍鈦:采用真空鍍膜方式對金剛石進行鍍鈦,鍍鈦機采用電能,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。項目采用的是物理真空鍍膜工藝,與常規(guī)電鍍有本質的區(qū)別。真空鍍膜的原理為:真空鍍膜技術是使置待鍍物品位于真空室內,然后利用低壓氣體放電現象,在陰極靶面上建立一個環(huán)狀磁靶,以控制二次電子的運動,離子轟擊靶面所產生的二次電子在陰極暗區(qū)被電場加速之后飛向陽極(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)下進行的,故無相關的廢氣產生,在真空鍍膜過程中無需用到水,故無相關的廢水產生和排放。裝鈦粉和金剛石的設備為圓筒形狀,長30cm ,直徑5cm ,配有可密封的蓋。每批次鍍鈦投入設備的鈦粉量約0.2kg ,采用人工將鈦粉送入該圓筒設備,物料裝入過程動作輕微,裝入完畢后進行密封。因此該工段不會起塵,但設備運行過程會產生噪聲。
- 配料混合:依據產品的要求,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,人工投入混料機進行混料,混料機的投料口為圓形,直徑10cm ,投料過程動作輕微,混料機為密閉混料,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。此工序會產生投料粉塵,噪聲,除塵器收塵灰。
- 冷壓成型:將外購金屬粉體按照先后順序放入冷壓機模具,按照產品規(guī)格要求冷壓成型制成刀頭坯體,冷壓時避免造成沖擊,逐漸升壓和降壓,不會有粉塵產生。此工序會產生冷壓機噪聲、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作為爐內燃料(還原氣體),N 2作為刀頭坯體的保護氣體。還原溫度控制在400℃,一批產品還原時間約45min 。還原爐使用電能,還原過程中產生氮氣、氫氣和極少量的水蒸氣,無其它廢氣產生,同時設備運行過程中將產生設備噪聲。氨分解工藝如下:氨氣和氫氣混合氣體通過爐底部進入,還原或燒結過程結束后頂部排出。進出氣管使用耐火管,在氣管出口處將混合氣體(主要為氮氣和氫氣)點燃燃燒掉。氨分解爐內殘留的氨內部返回再生利用,無氨氣外排。
- 熱壓燒結(大鋸片刀頭):本項目采用真空燒結方式,液氨在特定條件下分解生成H 2和N 2,其中H 2作為爐內燃料(還原氣體),N 2作為刀頭自然冷卻的保護氣體。將刀頭坯體裝入石墨模具中,再送入燒結機中進行加熱,加熱溫度一般設置為800~900℃,加熱時間為20min 。經燒結后,金剛石刀具具有高強度,穩(wěn)定性好的特點。燒結機使用電能,燒結過程中產生氮氣、氫氣和極少量的水蒸氣,無其它廢氣產生,同時設備運行過程中將產生設備噪聲。該工段石墨模具直接從廠家購買整套成型的石墨模具成品直接用于生產,無需切割打磨。此工序會產生熱壓機噪聲,另冷卻塔使用過程會產生冷卻塔排水、冷卻塔噪聲和定期更換的模具。
- 熱壓燒結(小鋸片刀頭):為了防止冷壓成型后的刀頭坯體(基體)在燒結過程中的互相干擾,通過手動裝入石墨模具(墊片), 然后送入熱壓燒結設備(燒結機、燒結爐)等進行熱壓燒結處理,燒結溫度控制在800℃~1200℃,加熱時間為20min ,燒結后的刀頭(刀具)經由冷卻水間接冷卻。該工段熱壓燒結設備等均使用電能。該工段石墨模具直接從廠家購買整套成型的石墨模具成品直接用于生產,無需切割打磨。此工序會產生熱壓機噪聲,另冷卻塔使用過程會產生冷卻塔排水、冷卻塔噪聲和定期更換的模具。
- 焊接:根據產品質量要求,選擇性的使用自動化的高頻焊接機將刀頭焊接至金剛石鋸片基體上。高頻焊接時利用高頻電流,流經工件接觸面所產生的電阻熱,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。此工序會產生焊接煙塵、焊接機噪聲和廢焊接材料。
- 去毛刺:刀頭坯體表面上鑲嵌多余的毛刺,需要將毛刺去除,項目采用刀頭除刺機進行處理,除刺機工作原理類似攪拌機,將熱壓后的刀頭放置在除刺機里,通過除刺機的攪動,刀頭表面頻繁的翻滾碰撞,將毛刺脫去。去毛刺設備封閉狀態(tài),且毛刺重量較大,此工段不會產生粉塵,會產生噪聲,產生的毛刺為邊角料。
- 開口:金剛石顆粒在未開口之前包裹在胎體內,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。本項目通過全自動開口機,對鋸片刀頭進行開口處理,讓金剛石形成拖尾效果,從而具備良好的切削能力。此工序會產生開口粉塵、開口機噪聲、廢邊角料。
- 拋光:通過拋光機上的砂帶將上工段形成的半成品進行打磨,使得半成品表面滿足產品要求,也便于下一步噴漆作業(yè)。該工段主要產生拋光粉塵及噪聲。
- 調漆、噴漆、晾干:按照客戶要求對工件進行噴漆,本項目調漆、噴漆和晾干工序均在噴漆房內進行,噴漆房內配有自動噴槍,待噴件在噴漆房內進行噴涂,此工序會產生調漆、噴漆、晾干廢氣,廢氣處理過程會產生廢過濾棉、廢活性炭,另會產生廢油漆桶、廢稀釋劑桶、廢固化劑桶。
- 檢驗、包裝入庫:經過檢驗合格后的產品由包裝人員包裝入庫。此工序會產生不合格產品。
表2-15 項目主要產污節(jié)點及污染因子一覽表
| 時期 | 編號 | 污染源類別 | 污染源名稱或產生工序 | 主要污染物 | 污染防治措施及去向 |
|---|---|---|---|---|---|
| 營運期 | W1 | 廢水 | 循環(huán)冷卻廢水 | COD、SS | 通過市政污水管網排入鄂州市城東污水處理廠進一步處理/生活污水pH、BOD5、COD、SS、NH3-N經化糞池處理后通過市政污水管網排入鄂州市城東污水處理廠進一步處理 |
| G1 | 廢氣 | 投料粉塵 | 顆粒物 | 上方設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 | 移動煙塵凈化器(TA003)處理后排放 | |
| G6 | 廢氣 | 調漆、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 | 主要生產設備噪聲 | 采用基礎減震、廠房隔聲 | ||
| N10 | 噪聲 | 空壓機噪聲 | |||
| 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 | 檢驗不合格品 | 外售綜合利用 | ||
| S8 | 危險廢物 | 調漆、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危廢資質單位處理 | ||
| S9 | 危險廢物 | 噴漆廢氣處理廢過濾棉 | |||
| S10 | 危險廢物 | 廢活性炭 | |||
| 危險廢物 | 機械設備保養(yǎng)、維護廢潤滑油冷壓、熱壓工序廢液壓油機械設備保養(yǎng)、維護、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. 生產設備
本項目主要設備情況詳見表2-3。
| 序號 | 設備名稱 | 數量 | 備注 |
|---|---|---|---|
| 1 | 混料機 | 2臺 | 混料 |
| 2 | 冷壓機 | 10臺 | 冷壓成型 |
| 3 | 熱壓機 | 3臺 | 熱壓成型 |
| 4 | 鐘罩爐 | 6臺 | 高溫燒結 |
| 5 | 氨分解爐 | 1臺 | 制氫 |
| 6 | 焊接機 | 4臺 | 氣焊 |
| 7 | 拋光機 | 2臺 | 半成品表面處理 |
| 8 | 開口機 | 4臺 | 開口 |
| 9 | 刀頭除刺機 | 2臺 | 除刺 |
| 10 | 鍍鈦機 | 1臺 | 鍍鈦 |
| 11 | 空氣壓縮機 | 2臺 | 壓縮空氣,為設備提供空氣動力源 |
| 12 | 冷卻塔 | 1臺 | 設備降溫 |
| 13 | 固定式噴漆房 | 1套 | 噴漆 |

