奇瑞汽车绿色生产中的工艺技术

奇瑞汽车绿色生产中的工艺技术耿彪（辽宁科技大学工商管理学院 辽宁鞍山 114051）摘要 轿车生产中能耗高、三废多的环节主要是涂装环节，本文围绕轿车涂装车间的材料、工艺、设备等，简单的介绍了奇瑞汽车实施绿色生产的途径，从而达到节能降耗，保护环境并提高效益的目的。关键词 轿车生产、涂装、绿色生产、节能降耗、保护环境文章编号The Technology of Chery Automobile in clearer productionGengbiao(School of Business and Management，Liaoning University of Science and Technology，anshan ,liaoning ,114051)Abstract: In Car production, high energy consumption and more three wastes parts are mainly the painting part, this article around the materials, technology, equipment of a cars painting,gives a brief introduction of the Chery Automobiles ways to implement cleaner production, which achieve energy saving, environmental protection and improve benefits.Key words: Car production; Painting; Cleaner production; Energy saving; environmental protection汽车工业是国民经济发展的重要支柱产业之一，近年来汽车工业以较快的速度稳定发展，但是，许多汽车制造企业的生产发展已经受到了环境的制约。因此，转变传统的思维方式，推行汽车工业的绿色生产，是必然的。轿车的涂装工艺是轿车制造过程中能耗高、三废多的主要环节。提高涂装质量和材料利用率，降低能耗和三废排放以及成本，是焊装和涂装技术发展的主题。一、 汽车涂装车间污染现状 奇瑞轿车生产线主要由冲压、焊装、涂装、底盘、树脂和总装六大工艺组成，本项目的总工艺流程见图1-1原材料冲压焊装涂装外购件底盘零件工焊装涂装底盘装配总装检验成品树脂件树脂注塑涂装图1-1 轿车生产工艺流程图由图1-1可以看出，在轿车生产中，涂装占据着重要的地位。汽车涂装生产中给环境带来污染的主要有除油脱脂废水、酸洗废水、磷化废水、磷化废渣、电泳漆废水、油漆废水、有机溶剂废气、废渣等。涂料所用的大量溶剂最终都进入空气中，它们在阳光的照射下，可产生有害的臭氧，严重污染大气环境，危害人类健康。涂装前处理生产过程中产生大量的清洗水，主要污染物为酸、碱、盐、油重金属、硝酸盐和磷酸盐，用过一段时间后，定期进行排放，污染水环境。电泳涂装中产生的废水，由于生物降解性能较差，对周围环境有严重的影响，涂装前的处理工艺，因为对温度有一定的要求，离不开锅炉供热，锅炉供热燃煤产生的锅炉烟气及烟尘排放，给环境造成严重污染。二奇瑞汽车涂装绿色生产的途径和工艺随着中国汽车行业的快速发展，研发技术水平的提高，投资的增强，为适应国情，各汽车涂装领域以耐用和价格适中的涂层保护和装饰汽车为主导，依靠科学技术，严格管理，积极推行清洁生产技术，最大幅度地提高涂层质量和降低涂装成本。因此汽车涂装领域提出了更安全、更节能、更环保的口号，以高质量、低成本，节能、降耗、减污、增效为工作主线（一）汽车涂装原材料的优化选择前处理采用低浓度无污染化学材料：涂装前处理工艺中主要的药品消耗是脱脂剂和磷化剂。涂装车间可以采用低磷酸盐含量的脱脂剂代替高浓度磷酸盐含量的脱脂剂；采用低锌或无锌磷化剂代替高锌、锌锰和锌钙磷化剂；采用无铬钝化或取消钝化工艺来代替含铬钝化。严禁使用亚硝酸钠和氟化钠，逐渐减少或取代危害人体健康和造成环境污染的有毒有害物质。由于粉末脱脂剂、粉末表调剂和粉末钝化剂等粉剂不易溶解，且易结快堵塞管道和喷嘴。加料时存在粉尘污染，伤害操作者。应开发采用液体的脱脂剂和表调剂。目前，液体的钝化剂已经在各大汽车涂装线得到了广泛应用。电泳漆中加入的铅和锡，可以起到防腐、催化、钝化、加速交联等作用。但铅为毒性很强的物质，锡也为重金属元素，它们都会对水体产生污染。且电泳漆中溶剂含量高，从而增加了VOC的排放量。应使用无铅、无锡电泳漆，以挥发性高的溶剂，如仲丁醇、PM来代替正丁醇、BG等。在达到电泳底漆所需的各种性能的同时，也减少了电泳废水中重金属含量和电泳烘干过程中VOC的排放量，降低了对环境的污染。低温烘烤、烘干时间短的中涂面漆材料：这种中涂面漆材料开发应用的速度较快，目前已被广泛使用。这种涂料可以大大烘烤温度，缩短烘干时间，减少烘干设备和空间。水性涂料：目前使用的溶剂型涂料主要以芳香族化合物组成的溶剂作为载体（溶剂含量可达60%以上），溶剂属于易挥发，易燃易爆物，对环境会造成污染，长期吸入有害人体健康。而水溶型涂料以纯水为载体，而水无污染，无毒害，安全健康、不易着火。除此之外，用于油漆管道的清洗以及颜色更换清洗所使用的溶剂也将更换为水溶性的清洗溶剂。总而言之，水溶性涂料既环保安全，又可最大限度地减少对人体健康的损害。（二）涂装工艺的优化1采用节能降耗工艺。由于能源的日益紧张，节能降耗已成为当今研究的主要课题。传统的涂装前处理工艺，均需要5070的温度。为降低生产成本，摆脱或减少能源供应对涂装前处理的限制和影响，就必须大力推广中温或低温除油（脱脂）和磷化工艺，节省能源，降低生产成本。2采用废水量最小化技术。从清洗着手，改革清洗技术，将清洗水循环使用或渐序使用，将废水量减少。如将脱脂后浸洗水用于喷淋水洗，再将喷淋水洗用水用于脱脂工序，清洗水的渐序使用将大大节约用水量，从而减少了废水排放量。采用喷淋或喷雾清洗技术，也可以大幅度减少废水量。3.无磷酸盐前处理工艺。该工艺前处理的转化膜是非结晶质的氧化锆，膜重约100mg/m2，膜厚约40nm。该工艺取消了表调工序，缩短了成膜处理时间（120S-90S），由此可缩短设备长度和工艺时间；环保方面：沉渣减少90%以上，使P、Ni、Mn和F离子减少到原磷化处理工艺的1/8，该工艺于2006年已在日本丰田公司的零部件厂开始应用于生产。4.分层阴极电泳取消中涂工艺。 分层阴极电泳漆的主体树脂是环氧树脂和耐候性树脂，该工艺主要是通过控制电泳漆树脂特性SP值，使环氧树脂和耐候性树脂在烘烤过程中分离成两层，上层：高耐候性替代中涂层，下层：高防腐性能起到传统电泳涂层的作用。采用该工艺取消中涂，材料利用率高，不需投资中涂工艺相关设备，节省投资和相关运行费用。5.水性涂料施工工艺。目前国内已有12条水性涂料施工工艺涂装生产线正常生产，多条将要或正在改造成水性涂装生产线。（三）清洁生产型涂装设备的选用1.在涂装前处理生产线中，各槽体之间增加斜向挡液板，使工件带出的液滴流回原工艺槽，既防止带出液流到地上或带入下一道工艺槽，造成窜槽污染，又可使溶液回收利用避免损失。2.前处理-电泳输送设备的选择：奇瑞公司采用德国DRR公司的全旋反向浸渍输送系统，该设备使得车身可以翻转出槽，最大限度地避免了兜液现象，防止了槽液的相互污染。因为有效地降低了槽液的污染程度，使得槽液的使用寿命得到了延长，减少槽液更新及槽体清洗的频次，从而减轻了对环境的影响。合理设计链翻转运输系统的链速，确定工件出槽速度和在两槽体之间的滴滤时间。工件出槽速度的快慢会影响带出液的多少，出槽速度越快，越易在工件表面形成厚的水膜，使带出液增多。工件出槽后在两槽之间运行的时间越长，槽液滴滤越多。奇瑞公司采用EISENMANN公司的多功能穿梭式输送机，该设备布置在槽体上方两外侧，车身紧固在两臂的转轴上。车身旋转出入槽，浸渍处理时车底面可朝上或朝下，喷射处理时车顶朝上。电泳处理时，车身旋转出槽，不兜水，带液量极少，冲洗水量可以减少25%，废水排放和处理也相应减少25%，节约了污水处理费用，对环保有利。3.电泳超滤装置的选用。与电泳槽配套的超滤装置，它具有如下作用：利用其超滤液闭路冲洗泳后工件，可以提高涂料利用率(据测算，利用率可以从7580%提高至95%以上)；调整电泳槽液，使其保持长期稳定，为生产的正常进行创造条件；降低冲洗水耗；减少环境污染等。4.自动监测设备的选择。有些设备在有车时需运行，没车时不需运行，若一直连续运行，将浪费动能。如前处理、电泳部分喷淋系统可安装自动监测装置，设定为有车时喷淋；某些机械化运输系统滚床同样可设定为有车时运行。这样就有效的避免了能源的浪费。5、自动涂胶机器人技术的采用：采用自动喷胶机器人，既提升了涂胶质量，又减少胶雾产生，节约成本。6、烘干设备的选择。 高装饰性涂装用的烘干设备应符合清洁、节能和环保的要求。一般空气对流加热方式的烘干炉由以下几部分组成：废气回收式循环焚烧炉、加热段、保温段、废气循环风机、新鲜空气加热循环风机、入/出口气封段、强冷室等。从环保和节能的角度考虑，应选用具有废气处理功能、绝热密封性好和能充分利用废气燃烧热的烘干室。德国杜尔公司设计的、以天然气或柴油为热源的轿车车身涂装用的“”型烘干室比较先进，具备上述各项技术要求，它采用具有烘干室废气处理功能的燃烧炉、内壁整体焊接结构的烘干室壳体（俗称通道）、循环风机、过滤和换热器合为一体的三元体热交换室和自动控制系统等新装置、新结构。（四）、加强现场日常管理1、加强对员工的清洁生产教育和岗前培圳，树立“清洁生产人人有责”的新观念。2.严格执行岗位责任考核制度，建立单位产量的消耗指标，降低单车消耗（原材料、水、电、蒸汽、天然气、压缩空气），降低生产成本，提高生产效益。3.严格控制废水的排放，实行各部门的废水排放责任制，废水排放需要各车间提出申请，由动能公司统一调控。各车间领导和员工高度重视废水对环境的影响，加强生产过程中的控制。4.提高设备的完好率，实行设备定期检修制度，杜绝跑、冒、滴、漏。5.加强对设备开、关机控制。实行设备阶梯性开、关机，从而避免设备的空转造成动能的浪费。如预脱脂、脱脂、磷化槽液升温时间，要积累不同生产班次不同气候条件下经验数据，针对不同的具体条件设定合理的开关机时间。电泳及电泳烘干室的开机时间，要考虑到从前处理进车到车到电泳和电泳烘干室入口的时间，原则上要求车到其入口，电泳开始起动或烘干室温度刚达到工艺要求。中涂面漆烘干室开机时间要考虑到从喷漆室进车到车到烘干室入口的时间，原则上要求车到其入口，烘干室温度刚达到工艺要求。生产结束时，也要根据各工段的具体情况，来寻求合理的关机时间。结论