自从粉末冶金产品在问世以来,其市场增长迅猛,越来越多的领域在不断扩大应用。随着应用市场的突飞猛进,我国的粉末冶金生产也在连年增长。
追求增质是企业永恒的主题,不进则退更是企业生存的不争法则,因此,粉末冶金经营、管理、技术人员继续在生产成本控制的各个环节不懈努力。本文推荐一种低成本安全的烧结气氛,希望能为成本控制起到一定的参考作用。
二 用新型氮气的提纯及制氢工艺来降低烧结费用
在粉末冶金行业传统工艺中一般是制氮机与氨分解配套使用,由制氮机提供保护气氛,由氨分解设备提供还原性气氛。
而新型的烧结气氛由制氮机、新型氮气纯化设备及甲醇裂解制氢设备提供高纯氮气加还原性气氛。
与传统的氨分解制氢的工艺不同,新型制氢工艺采用甲醇裂解制氢,反应方程式如下:
CH3OH=2H2+CO
传统氨分解的反应方程式如下:
2NH3=3H2+N2
以下就使用这两种气氛烧结的费用作一下分析对比:
我们以产气量为20Nm3/hr的高纯氮气制氮机及甲醇裂解产生1.5m3/hr还原性气氛的设备(配套一台网带炉)年运行300日,每日运行20小时为例:
1新型甲醇裂解制氢及制氮设备:
设备总价格约:14万元
高纯制氮机(氮气纯度99.999%):12万元
甲醇裂解制氢(产气量1.5m3/hr):2万元
电 耗:14KW/hr
(制氮机耗电:12Kw/hr
甲醇裂解设备耗电:2Kw/hr)
甲 醇耗 量:0.714Kg/hr
(根据反应式:CH3OH=2H2+CO
32 :22.4×3=X : 1500
X=(32×1500)/22.4×3=714g=0.714Kg)
电 费:0.9元/度
甲 醇:2.8元/Kg
用新型制氮设备每日费用:(14×0.9+0.714×2.8)×20小时=292元/日
运行成本:292元/天(电费及原料费用)
2传统制氮机加氨分解设备(氮气20Nm3/hr,氨分解设备3Nm3/hr)
设备总价格约:13万元
制氮机:11万元
氨分解设备:2万元
电 耗:22KW/hr
(制氮机电耗:12Kw/hr
氨分解电耗:10Kw/hr)
液氨 耗 量:1.138Kg/hr
(根据反应式:2NH3=3H2+N2
34: 22.4×4=X : 3000
X=(34×3000)/22.4×4=1138g=1.138Kg)
电 费:0.9元/度
液 氨:4元/Kg
用制氮机以及氨分解每日费用:(22×0.9+1.138×4)×20小时=487元
运行成本: 487元/天(电费及原料费用)
3两者成本对比:
两者费用相差:
487-292=195元/天
一年可以节省费用(按照运行300天计算):
195×300=58500元
三、与氨分解相比较甲醇裂解制氢主要优势:
1、甲醇裂解温度低,只需要240~280℃甲醇即可以裂解,大大低于氨分解制氢的分解温度(高于800℃),所以节能效果是非常明显的。同时加热元件及反应器的使用寿命也更长。
2、甲醇的价格(2.8元/Kg)低于液氨的价格(4元/Kg),所以也降低购买原料的成本.
3.甲醇更加安全:甲醇比较容易购买、储存和运输,不像液 氨那样要有专门的容器储存。而众所周知氨气属于危险气体,一旦泄漏后果不堪设想,现在随着当地政府对安全生产的要求越来越高,必然对氨气氨瓶的使用要求提高,从而无形中增加了企业用氨的成本。
四 结论
由以上分析可以看出使用新型制氮机及甲醇裂解制氢设备有以下优势:
1运行成本低,一台网带炉一年可节省费用伍万元.
2甲醇裂解的温度低,所以设备的使用寿命也更长,只要有电和甲醇即可随时方便地得到高纯氮气及还原性气氛.
3更加安全,甲醇比较容易购买、储存和运输,不像液氨那样要有专门的容器储存,同时如果液氨要泄露危险性较大,使用甲醇更加安全。
对许多生产粉末冶金产品工厂而言,气体已经成为占有一定比例的消耗品,在考虑如何降低生产成本时,研究如何节约用气量,如何节约每立方气的费用应当是其中的一个切入点。我们相信,通过越来越多人员的参与,会提出更多的有关经济性使用气体的方案,从而使粉末冶金产品的生产成本在此方面谋求降低时起到一定的推动作用,为生产粉末冶金产品的工厂拓展盈利空间做出应有的贡献。
本文提到的新型氮气设备在以下粉末冶金产生厂家正在使用中:
1余姚盛达粉末冶金有限公司
2宁波茂盛气动元件有限公司
3金华汇众粉末冶金有限公司
4金华永远粉末冶金厂
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