铝合金制品可行性研究报告 96页

'铝合金制品可行性研究报告2012年5月96 第一章项目概况1.1、项目简介1.2、项目建设单位概况1.3、可行性研究报告编制依据1.4、主要财务测算指标1.5、简要结论1.该项目的建设，符合国家产业政策；同时项目的技术含量较高，有利于促进我国的建筑节能和环境保护，其建设是必要的；2.该项目市场前景较好。3.该项目外部市政配套条件齐备，可以满足生产要求；4.财务分析表明，该项目具有一定盈利能力。综上，该项目建设条件具备，经济效益较好，其建设是可行的。第二章项目建设必要性2.1、门窗节能技术是建筑节能工作的重要组成部分建筑门窗和建筑幕墙是建筑围护结构的组成部分，是建筑物热交换、热传导最活跃、最敏感的部位，是墙体失热损失的5～6倍。多年来，我国的建筑始终是在低水平、粗放经营中运转，建筑门窗只保留了最低的使用功能，不需考虑门窗的美观、方便、节能、隔声等其他功能。以某市建造数量较多的多层砖混住宅为例，过去长期沿用37cm实心粘土砖外墙，24cm实心粘土砖楼梯间墙，单层钢窗。由于门窗单薄，缝隙不严，门窗及空气渗透所损失的热量，占到全部热损失的一半以上。既使现代新型建筑，门窗和幕墙的节能约占建筑节能的40％左右，因此开发新型结构的节能门窗对建筑节能具有极其重要的作用。96 随着社会的不断进步，强度高、外形美观，操作灵活且保温节能的铝合金门窗将会成为二十一世纪人们青睐的产品之一。2.2、项目的建设是贯彻国家建筑节能政策的技术保障，符合我国经济可持续发展的需要能源为经济发展提供动力，从能源资源条件看，我国煤炭和水力资源总量比较丰富，但煤炭的经济可开采储量和可开发的水电量按人口平均值，仍低于世界人均水平，至于石油和天然气就更少了。为了我国经济的可持续发展，我们必须大力发展节能产品。我国建筑能耗约占社会总能耗的25％，随着经济的发展和人民生活质量、居住环境的提高，这个比例还会不断增长。因此我国建筑节能政策也在不断发展完善。1987年国家提出了1995年以前采暖居住建筑要达到1980一1981年当地通用设计能耗水平基础上节能30％的工作目标；1997年建设部、国家计委、国家经贸委、国家税务总局以建科[1997]37号文，下达了“关于实施《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》的通知”，正式提出要在“九五”(1996—2000年)期间实现建筑节能50％的第二步工作目标；1999年又提出了“十五”期间将实现第三步，在第二步目标基础上再节能30％的工作目标，进一步明确了建筑节能是一项长期的技术政策。为了实现建筑节能“十五”期间再节能30％的规划目标，建筑门窗行业必须实现技术创新，质量升级，综合配套，走产业化的发展道路。该项目的建设对我国实现第三步建筑节能目标提供了有力的技术支持，对节约能源、促进我国经济可持续发展起到积极作用。2.3、项目的建设有利于我国的环境保护随着现代化建设的发展和人民生活水平的提高，舒适的建筑热环境已成为人们生活的需要。在发达国家，适宜的室温已成为一种基本需要。在我国，这种需要也日益迫切。这和我国大部分地区冬寒夏热的气候特点有关。以某市为例，日平均气温低于10℃的冬季，一年平均有158天。人民生活越是改善，越不堪忍受寒冬暑夏的折磨，冬天需要采暖，夏季需要制冷。而建筑采暖是造成大气污染的一个主要因素，特别是我国，在以煤炭为主的能源结构条件下更是如此。以某市的大气环境来说，SO2、NOx96 等污染因素，其指标值在采暖期大大超过非采暖期；总悬浮颗粒物在采暖期主要是煤烟。该项目生产的断热冷桥铝合金门窗，其隔热保温节能效果能达到50％，不仅为用户节省了采暖制冷费，而且对环境保护十分有利。据专家估计，如果将我国非节能窗的40％改造成节能窗，则每年可节约煤炭约1.56亿吨，按标准煤折合人民币约249.6亿元，少向大气层排放灰尘7000万吨，同时少排放大量有害气体，对缓解大气污染，保护生态平衡作出积极贡献。同时该项目生产的保温门窗无老化和二次污染问题。在建筑达到寿命周期后，铝合金门窗可以回收利用，不会为子孙后代遗留“白色污染”。所以说，该项目的建设对我国的环境保护具有重要意义。综上所述，无论是断热冷桥铝合金门窗的自身性能、还是国家的产业政策、抑或国内国际的环保形势都表明，断热冷桥铝合金门窗是今后建筑门窗的一个发展方向。该项目的建设，既可为我国建筑节能提供必要的技术支持，又可为我国环境保护作出积极贡献，项目建设是必要的。第三章市场分析及拟建规模3.1、市场分析国家建筑节能政策要求，采暖区，对热环境差、能耗大的地区，建筑节能改造工作自2000年起从重点城市成片开始，2005年起全国各城市普遍开始，到2010年重点城市普遍推行。随着我国国民经济的高速发展和人们生活水平的不断提高，建筑物越来越向高层、高档、多功能方向发展。现代建筑门窗为了采光和外观效果，往往加大采光面积或采用大开扇门窗.由于窗户的传热系数一般大于同朝向外墙的传热系数，因此采暖耗热量随窗墙比的增加而增加。所以抓建筑的节能，首先要抓好建筑门窗的节能，改善门窗的绝热性能。因此开发推广节能建筑门窗前景十分乐观。96 近年来，我国一些外形美观、操作灵活且价格合理的节能门窗发展迅猛。由于门窗框占整个门窗面积的30％，所以，为达到保温节能的目的，门窗框材料的选用显得尤为重要。因此，具有保温节能功能的塑钢门窗得到大量使用，其市场占有率已从5％跃升到20％。以至于目前许多人都认为，只有塑钢门窗才可以节能，其实这是一种误解。所谓节能型建筑门窗就是指达到现行节能建筑设计标准的门窗，即门窗的保温隔热性能(传热系数)和空气渗透性能(气密性)两项物理性能指标达到(或高于)所在地区《民用建筑节能设计标准(采暖居部分)》(JGJ26－95)及其各省、市、区实施细则技术要求的建筑门窗统称为节能门窗。由于贯彻国家关于发展化学建材的产业政策和建筑节能的技术政策，因此在节能门窗中要贯彻优先推广应用节能型塑料门窗的原则。但是，并不是所有的塑料门窗在任何地区都是节能门窗。例如：单玻塑料推拉窗，其传热系数为4.6～4.68W／m2·K，气密性为1.3m3／m·h。就不能满足某市地区节能建筑设计标准,在这类地区就不能称其为节能门窗。另外由于塑料的弹性模量较低，强度较差，不易在高层建筑和风压值较大的地区使用；同时，高层建筑的侧雷击也是塑料窗的最大弊病。欧洲是世界上使用塑料门窗最多的地区，然而，没有一个国家塑料门窗的使用占有绝对优先的地位（见表3－1）。表3－1欧洲各国门窗产品使用分布比例国家、地区塑料门窗％铝门窗％木门窗％其他门窗％欧洲33.5％30.7％33.8％2％德国48％23％25％4％意大利15％35％47％3％西班牙5％70％23％2％比利时30％30％30％10％所以推广和应用建筑节能门窗就是要选择符合所在地区节能建筑设计标准及其实施细则的节能型门窗，要全面发展各种类型的节能门窗。欧美、日本等发达国家的节能门窗的开发和应用早于我国20年，各类保温节能门窗的使用十分普遍，公共建筑和高档民用建筑的门窗大多使用较高档的断热型铝合金门窗，也有一些门窗使用铝型材十PVC的复合窗框。普通民用住宅使用单铝框的门窗多一些,但是都使用中空玻璃。96 我国新建住宅数量是世界上最多的。目前，我国住宅发展进入了一个新的发展时期，住宅需求已从追求简单生存空间的数量型需求转向数量，质量并存的时期。新建住宅及老住宅的门窗改造使得我国节能门窗市场在世界上也属第一位。那么我国建筑门窗的价格应该是多少才容易为市场接受呢?目前我国的各类建筑门窗始终是在低品位，低价格的怪圈中徘徊。似乎大家都认为，目前我国建筑门窗的价格就应该在200～250元／m2左右。其实就某市目前的商住房而言,房屋价格在8000～10000元／m2所使用的门窗应该在800～1000元／m2；价格在5000～7000元／m2的门窗在600～800元／m2；房屋价格在4000元／m2以下门窗在350元／m2左右。就性能/价格比而言，断热冷桥铝合金门窗优势较大。预计到2005年，我国建筑门窗市场的总需求量将达到1.2亿平方米左右，节能型门窗的市场占有率按20％的保守估计计算，约2400万平方米；若其中断热冷桥铝合金门窗只占其中20％，则有将近500万平方米的市场容量。近两年，我国已经引进或自行研制开发出各类铝合金节能保温门窗十多种，检测证明其物理性能和保温良好，以下是部分企业铝合金节能门窗生产技术概况。6063-T5铝棒14500元/吨。表3－2我国部分企业铝合金节能门窗概况企业名称门窗系列断热方法玻璃K0(W/m2·K)设备情况沈阳远大幕墙公司平开窗PA材料（滚压）5+12+6K0＝2.99意大利亚洲铝厂有限公司平开窗推拉窗聚氨基甲酸乙脂(灌注)4+10+4K0＝2.99美国深圳西林公司平开窗PA材料5+12+5K0＝2.98意大利渤海铝业有限公司平开窗PA材料（滚压）4+12+5K0＝2.98意大利某市东亚铝业有限公司平开窗填充材料（灌注）中国某市铝材厂平开窗PA材料（滚压）意大利营口瑞纳斯铝业有限公司平开窗PA材料（滚压）德国沈阳黎明铝窗工程公司平开窗推拉窗填充材料（灌注）中国哈尔滨德强铝业平开窗PA材料（滚压）意大利沈阳节能门窗厂推拉窗Al+PVC+Al5+12+5K0＝2.97中国96 虽说我国初步形成了具有一定生产能力的断热铝合金门窗新兴行业。但从整体来看，其发展速度还较缓慢，市场占有率还较低，满足不了市场需求。该项目开发生产断热冷桥铝合金门窗的市场前景是良好的。3.2、拟建规模根据现有市场资料分析，同时结合该项目自身特点，拟定生产大纲和建设规模如下：1.购置打磨机、穿条机、滚压机等生产设备，建设断热冷桥铝合金门窗生产线，达产后年产断热冷桥铝合金门窗10.9万平方米，米。2.建设一幢总建筑面积6840平方米的生产、科研及办公大楼，使之能满足生产要求。具体建设内容为：生产用房3000平方米其中：生产车间2100平方米原料库500平方米成品库500平方米包装车间200平方米科研用房2800平方米办公及其他配套服务设施440平方米96 第四章工艺技术、设备选型及主要技术经济指标4.1、工艺技术1.产品的设计思路隔热铝合金型材节能窗的开发设计，主要考虑适应市场选择性，性能的优化和分级、配件的通用性，成品价格、简化生产过程等方面。参照国家标准《建筑外窗保温性能分级及其检测方法》，建兴达公司开发设计了隔热断桥铝合金型材节能窗ＪN58、ＪN64、ＪN７０系列(见表4－1)，可供不同地区、不同要求的用户选择。表4－1隔热断桥型材节能窗系列型材断面简图主要隔热措施窗传热系数JN58尼龙66隔热条（h=12mm）普通中空玻璃3.501.5％时热脆性更大。因此，在保证合金强度的情况下，Cu含量应尽可能低，本次试验将w（Cu）控制在1.5％～1.7％。　　杂质Fe可与其他元素形成一些粗大化合物，影响合金的强度和塑性；Si的负作用比Fe的大，随着Si含量增加，合金的热脆性急剧提高；但适量增加Fe含量可以降低热脆性（见图2）。这是因为在Al-Cu-Mg-Zn系合金中，Mg和Si形成Mg2Si后有大量的过剩Mg存在，此时Mg2Si很少进入固溶体而存在于晶界和枝晶界的低熔点共晶体中，增加合金的热裂倾向。合金中的Fe可能生成了一些含Fe、Si、Mn的杂质化合物，使晶界和枝晶界的Mg2Si量减少，从而在接近结晶终了时晶界和枝晶界可能形成不连续的含Mg2Si脆性相的低熔点共晶。合金中有适量的Fe时它可与Si形成FeAlSi化合物，使Mg2Si脆性相在晶界和枝晶界上呈不连续状存在，从而降低合金的热裂倾向。本次试验为了保证铸锭的塑性，控制w（Si）<0.08％，这样在晶界和枝晶界的Mg2Si量非常少，可以不必调整Fe、Si的含量及其比例，并控制w（Fe）＜0.10％。图2　Fe、Si含量对Al-Cu-Mg-Zn热脆性的影响　4.1.2控制铸造应力　　在铸造过程中，扁锭侧面和宽面的冷却条件不同，铸锭各层金属的温度也不同，特别是在扁锭结晶器侧面开缺口时更是如此。在铸锭继续冷却至室温的过程中，由于宽面的温度较高，冷却收缩时受到侧边的阻碍、因而在宽面产生拉应力；如果在继续冷却的过程中的某一时刻内，侧面的冷却冷却速度高于宽面的冷却速度，则侧面的收缩将受到宽面金属的阻碍，在侧面产生拉应力。　　控制铸造应力的方法就是尽量平衡铸锭中的温度场，使之在铸锭对应位置处的侧面和宽面的的温度分布尽可能均匀。在铸造过程中确保均匀分配液流，保证宽面两侧水冷均匀。使用侧面带缺口的结晶器，使铸锭侧面金属提前冷却，保证其收缩时处于同一水平面的宽面区金属不会对其收缩造成大的阻力（宽面的液穴壁薄），降低了小面区的拉应力：调整宽面和侧面冷却水的比例，尽量使侧面的冷却水压小于宽面的冷却水压，使宽面和侧面的收缩尽可能接近同步。　　防止夹渣、拉裂、冷隔等易引起应力集中的缺陷产生。　　4.1.3晶粒细化　　向铸造前的熔体中加入适量的晶粒细化剂，保证非自发晶核的数量，防止粗晶组织的形成，降低铸锭的裂纹倾向。采取的措施是在熔体导炉时在出炉流槽加Al-Ti细化剂，铸造在线播种Al－Ti－B丝。　　4.2熔体净化以及它与探伤成品率、断口氧化膜之间的关系　　熔体净化主要是指除气和除渣操作。除气是通过向熔体中吹入Ar气实现的。这是因为吹入的Ar气气泡中开始没有氢气，其氢分压为零，这样在气泡内外存在着氢分压差，熔体中的氢原子在此分压差的作用下向气泡界面扩散，并在界面上复合为氢分子进入气泡。这一过程一直进行到氢在气泡内外的分压相等时才会停止，进入气泡的氢气随着气泡上浮而逸入大气。此外，气泡在上浮过程中，还可以通过浮选作用将悬浮在熔体中的微小氢气泡和夹杂　　物中的气体一并带出界面，从而达到除气的目的。本试验中除气操作包括电炉出炉前对熔体用Ar气精炼10min，在静置炉对熔体用Ar气精炼30min，铸造在线用Ar气除气等操作，除气率达到35％～40％。除渣是通过采用陶瓷片过滤来实现的。陶瓷片过滤是一种深过滤，主要是通过阻挡、沉积、吸附等作用，使夹杂物、氧化膜停留在孔道表面、缝隙、缩孔、洞穴等一切可能滞留的场所，实现与熔体的分离。但这种除渣只能滤掉10μm以上的大颗粒杂质，无法滤掉小于10μ96 m的小颗粒杂质。　　本试验未发现铸锭有疏松、气泡缺陷，说明所采取的除气措施是有效的。在进行A级探伤时未发现夹渣缺陷，说明熔体中大颗粒夹渣已被滤掉。最终制品有氧化膜缺陷，这说明在对铸锭A级探伤时颗粒小的夹杂无法检测到。因此，在以后的熔铸中要加强过滤，确保去除微小夹杂物。　　5结论　　通过试验得出7475合金扁铸锭合理的熔铸工艺制度为：　　（l）配料时使用本合金一级废料不超过30％。　　（2）炉前化学成分控制w(Si)<0.08％，w（Fe）<0.10％；炉前不补加Fe。　　（3）铸造过程用除气装置进行在线除气，用双级陶瓷片进行在线双级过滤，在线播种Al-5Ti-B丝细化晶粒。　　（4）铸造温度控制在690℃～715℃，冷却水压0.05MPa～0.15MPa，开头采用纯铝铺底，收尾回火，300mm×1200mm扁锭铸造速度45mm／min～60mm／min，340mm×1200mm扁锭铸造速度40mm/min～55mm／min。　　（5）要加大对熔体的过滤精度。铝合金门窗制作工艺流程及安装事项第一章工艺流程第一节、平开门窗工艺流程锯切主型材→开V型口→铣排水孔→形钢下料→装型钢→焊接→清角→手动铣槽→钻五金孔→切玻璃压条→装密封条→装玻璃压条→装五金配件→检验→包装→入库第二节 、推拉门窗工艺流程锯切型材→铣排水孔→切型钢→装型钢→装毛条→焊接→清角→手动铣槽→钻五金孔→切玻璃压条→装密封条→装玻璃压条→切防风条→防风条钻孔→防风条铣槽→防风条装毛条→装防风条→装缓冲块→装滚轮→框扇组合→装密封桥→装月牙锁→检验→包装→入库第二章工艺制定、完善铝合金门窗组装工艺多，每一道工序对产品性能都有影响，根据产品性能要求，我们对每一道工序的工艺条件及对产品性能影响进行对比，不断调整工艺，确定最佳工艺参数，使产品达到标准要求工艺的制定。以下是几个主要工序的工艺流程情况。96 第一节、型材下料使用HYSJ02—3500塑铝型材双角锯。工作气压0.4—0.6MPa，耗气量100L/min，采用无级调速，工作长度450—3500mm，使用此锯下料，尺寸公差控制在±0.5mm以内。在使用双角锯下料前，首先根据图纸及下料单确定下料尺寸。在批量生产时，应先下一樘，检验合格后，再投入成批生产。生产时应不断抽检构件尺寸，以保证产品批量的合格率。第二节、铣水槽使用HYDX—01塑铝型材多功能铣床。工作气压0.4—0.6MPa，耗气量45L/min，铣刀规格Ф4mm*100mm、Ф4mm*75mm，铣头转速2800转/min。在铣水槽前一定要清楚漏水孔的数目、位置，弄清之后，先将要铣的型材放在托米架上正确位置，然后开始铣切，另外，在铣水槽时一定要注意水槽位置。在铣平开窗固定窗时，一定要根据窗型是内平开，还是外平开，以及具体的安装方法来确定水槽方向。每班应及时进行屑渣清理和导轴润滑。第三节、开V型口V型切割锯用于铝合金型材90°V形槽的下料，适用于料宽120mm，长度1800mm。我公司使用的是HYVJ—01—65V型锯，工作气压0.4—0.6MPa，耗气量80L/min，切割深度ma*70，锯片规格300*30，锯片转速2800r/min，进刀速度：无级调速。首先应根据V口深度来调整升降台紧定手柄，再摇动至所需位置，夹紧手柄，同样根据V口位置来确定水平定位尺寸。第四节、焊接这是一道很重要的工作。使用HYSH（2+2）—130—96 3500型铝合金门窗四角焊机。通过焊接，根据型材的特点，了解到影响焊接强度的主要因素是熔接温度，夹紧压力，加热时间，保压时间。焊温过高，影响焊后表面，型材易分解产生有毒气体；过低，易出现虚焊。夹紧力必须达到一定的压力值，使型材断面充分贴合，否则影响焊缝熔结强度。通过反处长试验，确定最佳加热时间，保压时间。保压时间根据前三个因素而定，达到合适的时间即可。不同的工艺条件下，按标准测试其焊角强度，选择最佳工艺条件。这样，确定焊接的工艺参数：焊接温度240—251℃，夹紧力0.5—0.6MPa，加热时间20—30S，保压时间30—40S，这种参数下测试焊角强度最佳。在焊接中还应及时检查边框垂直度、对角尺寸误差等，如有不妥，应及时调整焊机。第五节、角强度实验机用检测铝合金力学性能及测量门窗隅部位的断裂强度，以便更好的控制焊接质量。第六节、清角缝在清角采用HYSQ—120—I、SYSQ—90—Ⅱ型单面手提清角机和HYSQ—N、HYSQ—W内外清角机，并配备专用空压机，以提高工效及角缝清理质量。该设备工作气压0.4—0.6MPa，耗气量25L/min、0.3m3/min，铣刀转速18000r/min。对于焊朋中梃的铝合金门窗，采用HYSQ—120—I型角缝清理机清角。第七节、玻璃压条切割锯使用HYBJ—W—26玻璃压条锯，工作气压0.4—0.6MPa，耗气量45L/min，锯片转速2800转/min，加工长度范围120—1800mm。在切割玻璃压条时，应控制玻璃压条下料尺寸在±0.5mm以内。拐角处的安装间隙控制在±0.5mm以内。另外在切割较短的压条时，由于不能利用定位尺寸直接定位测量，所以应用钢尺配合使用。第八节、组装在给固定框、扇上橡皮条时，使用特制专用滚轮。在转角处，应适当使橡皮条有效的嵌入凹槽中。还应考虑橡皮条的收缩性，适量留有一定余量。在安装铝滑条时，应先量准尺寸，再下好铝条，然后用尼龙锤轻轻将铝滑条均匀地敲入槽中。96 在安装玻璃压条时，本着先短后长的安装顺序来安装。为了防止敲碎玻璃，以及使框、扇转角处出现裂纹，敲击时，应用力适度。在安装五金件时，按标准确定五金件的位置及数目，不漏装。最后，还应再检查一遍。第三章 工艺监督根据产品的生产情况制定了产品工艺，工艺品操作规程，根据标准化编制要求，工艺文件已齐全，能指导产品生产与检测。设备的可靠性与工艺的合理性检测及设备根据JGJ/T3018—94规定，对以下项目检测。角强度，角强度实验机检测。增强型钢，卡尺检测。开关力，弹簧称检测。尺寸，卷尺检测。装配间隙，塞尺。第四章 工艺素质与检验人员对生产及产品检测人员，采取应知应会和短期培训，现已能熟悉生产工艺要求，对设备的动作熟悉且能正确操作生产设备，检测人员能掌握产品的各项项目，熟练使用设备。目前制订的工艺规程、工艺装备、检测手段等，能够正确指导生产，并且能够生产合格的产品。第五章  铝合金门窗安装注意事项1、铝合金门窗制作材质规格尺寸须符合规范要求，所有配件、五金均须得到业主及监理认可后方可采用。2、所有铝合金门窗加工都要安排在专业厂家进行。96 3、铝合金门窗安装时，根据实际加工尺寸，在外墙面用经纬仪打出窗框安装边线，并在各层窗口做好标识，使上下层垂直，对误差较大的窗框提前进行修补。4、铝合金门窗安装固定采用顶部及侧部用塑料膨胀管间距400固定，下部用铁件射钉枪固定。严禁在砖砌体上使用射钉。5、铝合金门窗框未装时不得打开塑料包装，必须待窗口腻子完成后再打开，以保证水泥浆不接触铝合金，免遭腐蚀。6、外墙铝合金门窗框四周必须与墙体抹灰层之间留有间隙，抹灰层不得直接覆盖窗框，内口用发泡剂塞口，确保外框与洞口弹性连接，外口用水泥砂浆抹压密实，窗框下口缝隙控制在10MM，上口及两侧缝隙为5MM。96'