一、加工成本核算 1、1um厚度鍍層的質量 表1 1um厚度鍍層的質量
2、計算方法 電鍍成本包括以下方面: 金屬成本、化工消耗、拋光、水、電、人工、設備折舊、稅收、管理費 以江門長盛為例計算成本如下
金屬成本(/dm-2)=鍍層厚度×1um厚度鍍層的質量×金屬單價=15×0.089×0.3/0.90=0.45元dm-2 化工消耗根據不同鍍種有不同的變化一般鍍鎳取 0.10元dm-2
拋光(根據不同基材有很大不同,鋁輪轂0.5)取 0.10元dm-2
水成本=用水量×(水價+廢水處理價)/生產量=648×(3+3)/80000=0.05元dm-2 (日用水648T,日生產8萬dm2,自來水3元/T,廢水處理3元/T)
電(使用電加熱取裝機容量50%,不使用電加熱取30%)=生產時間×裝機容量×50%×電價/生產量=20×1000×0.50×1/80000=0.125元dm-2
人工費=月平均工資×員工數/生產量=1500×60/2000000=0.045元dm-2
設備折舊(生產線按5年,廠房廢水設備按10年)=(生產線價格/5 + 廠房廢水設備/10)/年產量=(300/5 + 700/10)/(8×300)=0.05元dm-2
稅收(以產值6%計算)=產值×6%=1.6×0.06=0.10元dm-2 管理費(以產值5%計算)=1.6×0.05=0.08元dm-2
其他費用 0.1元dm-2
合計1.2元dm-2
二、電鍍槽設計 1.通常所說的電鍍槽尺寸 電解槽內腔盛裝電解液的體積(L) 內腔長度×寬度×溶液深度 2、基本條件 (1)滿足加工零件的需要,如能夠完全浸沒加工工件 (2)防止電解液發(fā)生過熱現象 (3)保持生產周期內電解液成分含量一定的穩(wěn)定性 此外還有生產線上整體的協調性,電鍍車間布局的合理性等 3、基本概念 Dk 陰極電流密度 Da陽極電流密度 d平均裝載量 Dv體積電流密度/電流密度 Dk=I總/S陰 A/dm2 Da=I總/S陽 A/dm2 d=V/S加工(L/dm2) Dv=I總/V (A/L) 4、經驗數據
表3各鍍種Dk和平均裝載量的相關數據
注:鍍鉻選用電源時,應考慮到工藝中的沖擊電流,總電流約比規(guī)范電流大50% 5、舉例 某廠1000A直流電源,欲硫酸鹽鍍銅,電鍍槽要多大合適? 查表 Dk=1~3A/dm2 d=7~9L/dm2 (1)以最大電流計算 1000/3=333dm2 可以鍍零件總面積 (2)平均裝載量取最小值 7L/dm2時 333×7=2331L 平均裝載量取最大值 9L/dm2時 333×9=2997L (3)根據生產計劃選配槽 6、電鍍槽的制備 常用的有聚氯乙烯,聚丙烯硬(軟)板材,鈦板、鉛板、陶瓷等 電鍍槽一般為長方形,寬度為600~1000mm 深度為800~1200mm 特殊要求另行制作 2000L以下使用10mmPP,超過2000L使用15mmPP 槽子的價格與使用的PP板面積(而非槽體積)成正比,一般為材料費用的2倍 如江門長盛鍍槽為L3200×W1100×H1800mm 使用PP板面積=3.2×1.1+3.2×1.8×2+1.8×1.1×2=3.52+11.52+3.96=19m2 PP板厚15mm,PP板密度900Kg/m3 槽子總重量=19×0.015×900=256.5kg 槽子總價格=槽子重量(T)×PP價格(萬/T)×2=0.2565×1.6×2=0.8208萬元 其它不銹鋼槽等計算方法類似 表4電鍍常用單位
三、生產設備及輔助設備的換算 包括,主機、整流器、蒸汽量、制冷量、溶液攪拌、局部排風、純水機、過濾機、冷卻塔(鍍鉻用) 1、 主機(略,設備廠提供) 2、 整流器 計算原則:整流器功率=掛鍍面積×常用電流密度×1.05(然后就近選擇整數,如1000,1200,1500,2000等) 例如江門某廠電鍍面積350dm2 掛具退鉻選擇 300A/12V 陰極除油: 350dm2×3.5A/dm2×1.05=1286 A(選1500A/12V) 陽極除油: 350dm2×3.5A/dm2×1.05=1286 A(選1500A/12V) 陰極活化: 350dm2×2.0A/dm2×1.05=735A (選1000A/12V) 沖擊鎳: 350dm2×3.5A/dm2×1.05=1286 A(選1500A/12V) 半光亮鎳: 350dm2×3.5A/dm2×1.05=1286 A(選1500A/12V) 復合鎳: 350dm2×3.5A/dm2×1.05=1286 A(選1500A/12V) 酸電解活化:350dm2×3.0A/dm2×1.05=1100 A(選1200A/12V) 光亮鎳: 350dm2×3.5A/dm2×1.05=1286 A(選1500A/12V) 鎳封: 350dm2×3.5A/dm2×1.05=1286 A(選1500A/12V) 鍍鉻: 350dm2×15A/dm2×1.05=5510 A(選6000A/12V) 3、 蒸汽量 工藝槽和熱水槽起始溫度20℃計算,經4個小時加熱到工作溫度 保溫以最大蒸汽量的60%計算 計算原則=(操作溫度-起始溫度)×槽液體積÷加溫時間×槽個數 (注釋:這是個近似公式,槽液都以水計算,Cp(1Kcal/℃·Kg)×Δt×m(V×1Kg/L)=Δt ×V(注意單位)) 比如超聲波工作溫度70℃,槽子體積4600L 需要熱量=(70-20)×4600÷4×1=57500Kcal/h 保溫時57500×60%=34500 Kcal/h 蒸汽含熱量517Kcal(0.3MPa) 因此 加熱需要蒸汽57500÷517=111.2kg/h 保溫需要蒸汽34500÷517=66.7kg/h 以此類推累加即可 4、 制冷量計算 一般在鋁合金電鍍時比較明顯,還有就是需要低溫操作的電鍍工藝,鍍錫,硬質陽極氧化 Q=0.86UI U—平均工作電壓,I-工作電流 Q-電鍍過程產生的熱量(Kcal/h) 工作時的計算冷量按下式計算 Q,=(1.1~1.3)Q
Q,-工作時的制冷量 Q-電鍍槽產生的熱量 1.1~1.3-未計入的冷量附加系數,中小型槽取大值,大型槽取小值,工作溫度高于室溫的槽,此系數取1 (注釋:對于斷續(xù)生產的槽子,如果需要核算預冷時的耗冷量,可按照下式進行核算 Q,,=VrcΔt0×(1.05~1.1)÷t0 Q,,-預冷時的耗冷量 V-槽液體積 rc-取1 Δt0-自室溫或溶液的實際溫度降到能工作溫度的溫度差(℃) t0-預冷時的降溫時間(h);一般取2h~3h或根據情況做一定調整 如果Q,,的數值遠大于Q,的數值,而降溫時間又不能再延長時,冷卻慣應按照Q,,設計。) 例子:汽車輪轂酸性鍍銅槽制冷量計算 Q=0.86UI U取8V I取4000A Q=0.86×8×4000=27520Kcal/h Q,=(1.1~1.3)Q,大槽取小值 Q,=1.1×27520=29975 Kcal/h 冷卻管面積 F=Q,÷(KΔt2) K-常數 Δt2=1/2(t1+t2)-1/2(t1,+t2,)=1/2(15+25)-1/2(11+14)=7.5 t1-工藝低溫 t2-工藝高溫 t1,-冷凍水進口溫度 t2,-冷凍水出口溫度
F=29975÷(324×7.5)=12.3m2 冷凍水循環(huán)量 G=Q,÷(rc×Δt3)=29975÷(1×3)=9991.7kg rc-常數 Δt3-冷卻水進出口溫差 立式冷凝器-2~4℃ 臥式冷凝器-4~8℃ 淋激式冷寧器-2~3℃ 5、 溶液攪拌用空氣量計算 計算原則:所需風量:Q=F×K(m3/min) 式中:F-槽液表面積(m2) K-攪拌系數,取0.2~0.4(m3/min.m2)(水槽取0.25,鍍槽取0.4) 所需風壓:P=0.1×HD+0.05(kgf/cm2) 式中:H-溶液深度(m) D-溶液比重 0.05-補償系數 比如鍍鎳槽(3.2×1.1×1.8) Q=3.2×1.1×0.4=1.408m3/min(×60=84.48m3/h) P=0.1×1.6×1.3+0.05=0.258(kgf/cm2=MPa) 全部累加后選取羅茨氣泵 6、 局部排風 計算原則:L=(3~3.5)×Vx×A×B×(B/2A)0.2×3600(m3/h) 式中:Vx—槽面排風計算風速(取0.3~0.4m/s)(此工藝取.0.3) A— 槽子長度(m) B— 槽子寬度(m) 比如鍍鎳槽(3.2×1.1×1.8) L=3×0.3×3.2×1.1×(1.1/2*3.2)0.2×3600=8019m3/h 全部酸堿槽,含鉻霧抽風全部累加后選取風機! 7、 純水機 純水槽,按每槽0.2次/h計算:全部累加后選取純水機 8、過濾機 選取原則:過濾機型號(T/h)=槽液體積(T)×過濾次數(次/h)÷過濾機效率 每小時過濾4~5次,過濾機效率60%,比如5000L槽 5×4.5÷60%=37.5T/h 選取兩臺20T/h過濾機 9、冷卻塔 主要是鍍鉻槽的降溫 四、生產用水和廢水排放量 計算原則:自來水每槽0.3次/h,純水和熱水每槽0.2次/h 自來水和純水及熱水累加后為廢水排放量 |
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