1 项目概况

1.1 项目名称

项目名称：刮板机、转载机中部槽耐磨强化与再制造

1.2 项目建设规模

本项目总投资500万元，其中，建设厂房投资200万元，设备投资100万元，铺底流动资金200万元。项目建成投产后，将实现年均强化与再制造刮板机、转载机中部槽7800节，实现年销售收入3900万元。

1.3 项目背景

中国已探明的煤炭储量达7241.16亿吨，2013年采煤量超过35亿吨，综合机械化采煤技术（简称综采技术）是目前各大煤业集团普遍采用的开采技术。刮板输送机是煤炭装运的第一个环节，是采煤工作面最主要的运输装置，其能否正常运转在很大程度上决定了采煤工作面的生产能力和效率，常见刮板输送机如图1.1（a）所示。中部槽位于刮板输送机的中部，是刮板输送机的关键部件之一，如图1.1（b）所示。在一定程度上，中部槽的耐磨性能决定整套采煤系统的工作效率和使用寿命。

图1.1 常见刮板输送机和中部槽外形图

据《2010-2015年中国刮板输送机产业发展研究报告》统计，2013年我国刮板输送机产量达28007部，并以每年4.6%的速度增长。以每年再制造总数量的五分之一计：总数量为5600部，每部平均按120节计，共计672000节。所以，本项目在刮板机、转载机中部槽强化与再制造方面的应用前景十分可观。

1.4 实施的意义和必要性

本项目属于再制造领域，所谓再制造是指：将已报废或即将报废的机械装备回收，利用表面工程新技术、新材料、新工艺对其进行专业化、批量化修复的生产过程。经再制造后的产品达到甚至超过原有新品的质量和性能，它是循环经济“再利用”的高级形式。

国外产业实践表明，再制造不仅是大量报废的机电产品实现资源化利用的最佳途径，而且由于其节能减排成效显著，对我国实现节能减排目标意义重大。大力发展再制造产业，是我国节能减排的一项重要措施，是加快发展循环经济，建设资源节约型、环境友好型社会的重要举措。

再制造已被列为国家“十二五”战略性新兴产业。2010年10月，国务院32号文件《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》指出：要加快资源循环利用关键共性技术研发和产业化示范，提高资源综合利用水平和再制造产业化水平。以山西某煤炭集团为例，该集团每年煤矿机械的设备维修费用高达1.5亿元，而仅因磨损维修用来更换新配件的费用就达数千万元。实施本项目，可以将磨损的零件修复再制造，节约大量维修费用；同时也可以将新零件（易磨损的）熔覆强化，延长其使用寿命，节约维修费用和减少停产时间，进而节约大量的自然资源和社会资源。

本项目既符合国家的产业政策，又具有技术成熟、市场容量大、竞争对手少、经济效益高等优点。因此，项目的实施是必要的。

2 项目实施的必要条件

2.1 先进的熔覆工艺

本项目采用先进的等离子表面熔覆技术，该技术是一种类似于“原位合成技术”的新工艺、新技术。其工作原理是：通过PLC控制模块及伺服驱动器来控制伺服电机，实现两轴或三轴运动，操作控制面板实现熔覆参数的设定和熔覆图形的选择，等离子炬按照既定程序在基材表面完成轨迹，高能量的等离子束作为热源，在基材表面形成熔池，合金粉末通过送粉器传输至熔池中，在高温作用下，合金粉末完全熔化同时基材表面微熔，熔池中合金粉末吸收热量发生强烈的物理化学反应，形成一系列的强化相。工作原理示意图如图1.2所示。

图1.2 等离子表面熔覆工作原理图

等离子表面熔覆技术是具有成本低、效率高、熔覆层质量优等特点的表面强化技术，该技术采用联合型等离子弧作为热源，即分别在钨极和喷嘴之间、钨极和工件之间形成非转移弧和转移弧。随等离子炬的移动，合金粉末进入弧柱内，瞬间被加热至熔化状或半熔化状态，到达基材表面熔池后充分熔化，凝固后形成高密度、高性能的熔覆层，如图1.3所示。

图1.3 熔覆过程示意图

2.2 设备及人员配置

刮板机、转载机中部槽耐磨强化与再制造项目，所需的设备及人员情况如表2.1所示。

表2.1刮板机及转载机耐磨熔覆处理所需设备及配置人员

据以上设备规划，熔覆设备投入5台，其他设备6台；施工人员投入共计10人。

2.3 车间配置

（1）车间场地的配置

根据所有设备合理布局后的占地面积及工作时留有足够的工作空间以便叉车来回的搬运中部槽，以及包括中部槽的清洗位置、中部槽的存放位置，因此，车间配置的场地约1000m²。

（2）起重设备

刮板机、转载机部分机型机头、机尾重量约15t左右，因此车间需配置20t行车以便搬运特殊中部槽。

（3）车间电源配置

所有设备总功率为150KW左右，为保证安全生产，车间配置电源的功率应大于200KW。

2.4 中部槽再制造实施方案

2.4.1 旧中部槽耐磨再制造生产过程

（1） 清洗

旧刮板机、转载机升井后，上面有很多煤及杂质，必须将这些煤及杂质清理干净。首先用叉车将中部槽上的浮煤倒出，然后用高压清洗泵将附着在中部槽上的煤及杂质重新干净，一定要将中板及底板上的煤及杂质清洗干净，否则会影响耐磨层的成形及性能。本过程需要配置清洗工一人，叉车一台，司机一人。

（2）中部槽中底板的耐磨处理

将中板耐磨处理过的中部槽搬运至洛阳骄一自主研发的JY-MLRF3多功能数控等离子堆焊机工作台上，入图2.2所示。按照要求设定数控等离子堆焊机的参数，然后开始工作，对中部槽的底板进行耐磨熔覆处理。本数控设备的特点是：设备操作简单，工作效率高，本设备能在狭小的空间内工作，完成一些高难度的工作；耐磨层表面光滑，摩擦系数低，耐磨层与底板的结合强度高，抗冲击性好。本设备操作简单，只需配置一名操作工即可。

图2.2  JY-MLRF3多功能数控等离子堆焊机

（3）中部槽槽帮钢的耐磨处理

将中板、底板全部熔覆过耐磨层的中部槽用叉车搬运至手持式等耐磨熔覆设备旁，用本设备对中部槽的槽帮钢易磨损部位按要求进行耐磨熔覆处理，为保证跟上以上三步的工作进度，本过程至少需配置两台手持式耐磨熔覆设备及两名操作工人。本设备的特点是：手持式操作，操作简单，能完成复杂曲面表面的耐磨处理；耐磨层熔深较大，结合强度高。

图2.3 耐磨熔覆后的中部槽形貌

2.4.2 机头、机尾、过渡槽及凸凹槽的耐磨处理

机头、机尾、过渡槽及凸凹槽的耐磨处理的工艺过程与中部槽的耐磨处理的工艺过程几乎相同，所不同的是机头、机尾、过渡槽及凸凹槽在工作过程中磨损是最为严重的，所以它们在耐磨处理时，耐磨层的密度要比普通中部槽的耐磨层密度要大，工作工程中，使整条刮板机或转载机的磨损情况相当。

以上生产工艺过程的顺序并不是固定不变的，实际工作过程中，根据合理安排，可以相应的调整生产工艺过程，以提高工作效率。

图2.4 耐磨再制造后的机头形貌

3 项目产业化分析

3.1 市场分析及预测

根据煤炭工业发展“十二五”规划，国家将推进13个大型煤炭基地建设，批复一批大型煤炭矿区总体规划，并将形成6~8个亿吨级生产能力的特大型企业集团，8~10个5000万吨级生产能力的大型煤炭企业，预计全国在“十二五”期间煤炭产量将达到36亿吨。

在煤炭需求和政策的引导下，我国实施“关小、改中、建大”的矿井发展战略，大力推进高产高效矿井建设，“十二五”末全国煤矿采煤机械化程度将达到75%以上，千万吨级煤矿将达到60处，为煤机装备市场发展提供了发展机遇。预计“十二五”期间全国煤机年需求将达到1200～1500亿元，每年将有大量的煤机装备需要强化处理与再制造。

据统计，2013年我国刮板输送机产量达28007部，并以每年4.6%的速度增长。以每年再制造总数量的五分之一计：总数量为5600部，每部按均价300万元，共计168亿元。再制造中部槽收费按总值的25%，其市场总值为42亿元。

3.2 项目实施计划及进度

本项目建设期为3个月，依次完成项目设备招标、订货、购置；厂房建设或租赁工作、人员定岗位及培训；设备安装、调试、试运转、试生产及验收。

投产第一年达到设计生产能力的30%，实现产值1170万元；

投产第二年达到设计生产能力的60%，实现产值2340万元；

投产第三年达到全部设计生产能力，实现产值3900万元。

3.3 项目经济效益分析

3.2.1 投资估算

（1）设备购置费：设备购置费包括设备费、运杂费和工器具费。经估算设备购置费为100万元，设备价格明细见表3.1，占建设投资比例为20%。

（2）工程建设其他费用：主要包括建设管理费、设计费、环境影响评价费、节能评估费、劳动安全卫生评价费、生产准备费、办公和生活家具购置费。共计200万元，占建设投资比例为40%。

（3）人工费：0.3×12×10人=36万元/年，占建设投资比例为7.2%

（4）流动资金为：164万元，占建设投资比例为32.8%。

表3.1 设备投资购置费用明细表

3.2.2 效益分析

投资回报分析

本项目实施后，按照每人每天工作8小时计算，每班进行耐磨再制造处理的中部槽数量是25节计：每月上班天数按26天计算，则每年耐磨处理的中部槽数量是：

25×26×12=7800节

每节槽子以均价0.5万元计，产年实现销售收入3900万元，总投资以500万元计，投资回收期为2.57月。

上述可知，该项目是投资效益和利润率均非常好的项目。

上述可知，该项目是投资效益和利润率均非常好的项目。