铝合金制品可行性研究报告

1 铝合金制品 可 行 性 研 究 报 告 2012年 5 月 2 第一章 项目概况 目简介 目建设单位概况 行性研究报告编制依据 要财务测算指标 要结论 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； 以满足生产要求； 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 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 3724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。 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 3 会成为二十一世纪人们青睐的产品之一。 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 199737 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。 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， 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 吨，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 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 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。 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 5 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 ) (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 K，气密性为 1.3 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 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 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。 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 6 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 实就某市目前的商住房而言 ,房屋价格在 8000 10000元 00 1000元 格在 5000 7000元 00 800元 屋价格在 4000元 50元 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 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 K) 设备情况 沈阳远大幕墙公司 平开窗 压） 5+12+6 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+4 国 深圳西林公司 平开窗 5+12+5 大利 渤海铝业有限公司 平开窗 压） 4+12+5 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 压） 意大利 营口瑞纳斯铝业有限公司 平开窗 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 压） 意大利 7 沈阳节能门窗厂 推拉窗 l 5+12+5 国 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。 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： 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 。 840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 8 第四章 工艺技术、设备选型 及主要技术经济指标 艺技术 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 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 龙 66 隔热条 （ h=12 普通中空玻璃 热脆性更大。因此，在保证合金强度的情况下， 次试验将 w（ 制在 杂质 响合金的强度和塑性； 着 金的热脆性急剧提高；但适量增加 图 2）。这是因为在 时 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 e、 晶界和枝晶界的 而在接近结晶终了时晶界和枝晶界可能形成不连续的含 金中有适量的 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（ 这样在晶界和枝晶界的 以不必调整 控制 w（ 图 2 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。 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 加造在线播种 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 是因为吹入的 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 精炼 10静置炉对熔体用 0造 92 在线用 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 10 m 以上的大颗粒杂质，无法滤掉小于10 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 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 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( w（ 炉前不补加 （ 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 （ 4）铸造温度控制在 690 715 ，冷却水压 头采用纯铝铺底，收尾回火， 30012005604012000mm/55 （ 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 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 93 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。 第一节、型材下料 使用 3500 塑铝型材双角锯。工作气压 气量100L/用无级调速，工作长度 450 3500用此锯下料，尺寸公差控制在 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 01塑铝型材多功能铣床。工作气压 气量45L/刀规格 400 45头转速 2800转 / 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 0 用于料宽 120 度1800 公司使用的是 01 65作气压 气 量 80L/割深度 0，锯片规格 300*30，锯片转速 2800r/ 刀速度：无级调速。首先应根据 摇动至所需位置，夹紧手柄，同样根据 94 第四节、焊接 这是一道很重要的工作。使用 2+2） 130 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 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 120 I、 90 型单面手提清角机和 N、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 气量 25L/刀转速 18000r/ 于焊朋中梃的铝合金门窗，采用 120 第七节、玻璃压条切割锯 使用 W 26玻璃压条锯，工作气压 气量 45L/片转速 2800转 / 工长度范围 120 1800切割玻璃压条时，应控制玻璃压条下料尺寸在 角处的安装间隙控制在 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。 95 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