自動化拋丸機(jī)：表面處理行業(yè)的顛覆之作

本刊記者/畢海蛟 史文學(xué)

金屬表面在噴漆前，都需要通過拋丸或噴砂工藝，對工件除銹，清除氧化皮和將金屬表面打擊到一定粗糙度，以增加油漆的附著力。這是一個高能耗、高污染、高投資、高生產(chǎn)成本的行業(yè)，特別是大型工件的表面處理，如風(fēng)力發(fā)電塔架、石化塔類容器、造船等行業(yè)，目前還采用人工開放式拋丸處理。這種方式就是人工拿著噴槍，噴槍連著儲砂罐，通過大功率空壓機(jī)產(chǎn)生的高壓氣體將鋼丸噴出，通過鋼丸沖擊實(shí)現(xiàn)處理表面的目的。這種處理方法對環(huán)境污染嚴(yán)重，工人極易患職業(yè)病，而且電能耗巨大，表面處理等級低，鋼丸不能回收，生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)效率低。

“十二五”期間，環(huán)保產(chǎn)業(yè)迎來了黃金發(fā)展時期，種類繁多的規(guī)劃性文件密集出臺，預(yù)示著我國表面處理行業(yè)在“新政潮”的推動下，對表面處理行業(yè)的技能環(huán)保和處理等級提出了更高的要求?，F(xiàn)有的人工開放式拋丸處理技術(shù)已不能滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，例如海上風(fēng)電和造船行業(yè)，目前人工拋丸只能達(dá)到2.5級，下一步都會將拋丸等級提高到3級，所以必須有新工藝或新設(shè)備才能滿足上述行業(yè)生產(chǎn)的需要。

天津圣弘業(yè)環(huán)?？萍加邢薰酒煜碌沫h(huán)保節(jié)能型表面處理設(shè)備制造廠是中國最早致力于高效、環(huán)保、節(jié)能的表面處理設(shè)備研發(fā)和生產(chǎn)的制造商，它不僅是中國多項拋丸設(shè)備和噴漆設(shè)備的發(fā)明者，而且還是該領(lǐng)域最大的供應(yīng)商。目前生產(chǎn)環(huán)保節(jié)能的拋丸設(shè)備、噴砂設(shè)備、噴漆設(shè)備、除塵設(shè)備等共計四大系列20多種產(chǎn)品，并針對不同行業(yè)的金屬表面防腐、涂裝需要，開發(fā)出不同系列的產(chǎn)品，其產(chǎn)品已涉及到核電、風(fēng)力發(fā)電、壓力容器、石油化工儲罐、造船、海洋平臺、管道防腐、不銹鋼拋亞光、橋梁建設(shè)，工程機(jī)械、機(jī)械制造、鋼結(jié)構(gòu)、市政工程、地坪處理等。

顛覆傳統(tǒng)產(chǎn)品

在接受記者采訪時，天津圣弘業(yè)環(huán)?？萍加邢薰究偨?jīng)理程學(xué)鋒告訴記者：“傳統(tǒng)的工藝和設(shè)備能耗非常大，而且環(huán)境污染非常嚴(yán)重，施工現(xiàn)場跟沙塵暴一樣；而我公司生產(chǎn)的拋丸機(jī)工作起來沒有一絲一毫的粉塵，因為產(chǎn)生的粉塵全部自動回收掉了，該設(shè)備帶有粉塵自動回收功能。傳統(tǒng)工藝采用人工開放式拋丸處理，主要是人工拿著噴槍，噴槍連著儲砂罐，通過大功率空壓機(jī)產(chǎn)生的高壓氣體將鋼丸噴出，整個過程完全依靠電來完成，所消耗的電能非常大；而我公司生產(chǎn)的拋丸機(jī)能耗降低了80%；傳統(tǒng)工藝人工打砂每小時約打砂20平方米；而我公司生產(chǎn)的拋丸機(jī)每個小時能打砂100多平方，且不需任何廠房，露天作業(yè)就可以。這個設(shè)備使表面處理行業(yè)變?yōu)闊o污染、低投資、低成本的行業(yè)?！?/p>

程學(xué)鋒總經(jīng)理還給記者舉了一個中國第一重型機(jī)械集團(tuán)公司（簡稱：中國一重）的典型例子：“中國一重是中國生產(chǎn)壓力容器最大的企業(yè)，它的一個罐子將近2000噸，每當(dāng)焊好一個容器罐后，會用一天的時間把容器罐吊裝在大型運(yùn)輸車上，然后拉到噴砂房里面，人工噴砂后再拉回來，這種做法既費(fèi)時費(fèi)力又浪費(fèi)資源。在今年8月份中國一重采用我公司生產(chǎn)的拋丸機(jī)，在焊接車間做拋丸工藝實(shí)驗，拋丸機(jī)工作時周邊環(huán)境無任何粉塵，而且表面處理均勻，生產(chǎn)效率高，完全達(dá)到該公司的使用要求。為此中國一重對我公司生產(chǎn)的拋丸機(jī)非常滿意，目前已簽訂采購合同”。

創(chuàng)新亮點(diǎn)頻出

據(jù)介紹，自動化拋丸項目是在拋丸器前端裝有局部密封裝置，將局部密封裝置緊靠在被打擊工件上。使用1～2個電動拋丸器，將鋼丸高速拋出，對工件進(jìn)行打擊，以除銹和產(chǎn)生一定的粗糙度。拋出的鋼丸和產(chǎn)生的大量粉塵被局部密封裝置所包圍，鋼丸在反彈和折射作用下又收回到儲丸箱中，并循環(huán)使用。粉塵通過負(fù)壓抽回到項目產(chǎn)品自帶的除塵器中進(jìn)行凈化處理。通過調(diào)節(jié)項目產(chǎn)品的行走速度或被打擊工件的旋轉(zhuǎn)速度可以得到不同的拋丸等級，工作中鋼丸和粉塵100%自動回收。該項目產(chǎn)品針對不同的行業(yè)和工件的外形形狀，共有四個系列十幾種產(chǎn)品，它廣泛應(yīng)用于風(fēng)電、核電、壓力容器、造船、橋梁、工程機(jī)械、機(jī)械制造、鋼結(jié)構(gòu)、石化和天然氣儲罐、管道防腐和不銹鋼拋亞光、市政工程、地坪處理等行業(yè)。

自動化拋丸機(jī)項目采用自動化技術(shù)，大幅度提高生產(chǎn)效率，在同等生產(chǎn)效率下，電能耗降低了80%左右；在工作中無環(huán)境污染，消除了職業(yè)病隱患，可在生產(chǎn)車間或流水線直接配套使用，省去了蓋噴砂房，吊裝和運(yùn)輸?shù)瘸杀?；生產(chǎn)效率是人工拋丸的5～10倍，大幅度降低用工成本，而且表面處理均勻，最高拋丸等級達(dá)到三級以上標(biāo)準(zhǔn)（國家標(biāo)準(zhǔn)最高為三級），遠(yuǎn)高于人工拋丸的各項性能指標(biāo)；綜合投資（蓋廠房、買設(shè)備、供電變壓器擴(kuò)容等）降低了70%，生產(chǎn)成本（電費(fèi)、人工費(fèi)、吊裝運(yùn)輸費(fèi)、鋼丸損耗）降低了70%；由于項目產(chǎn)品可運(yùn)輸和自帶行走功能，所以特別適合在野外施工現(xiàn)場使用。因此，該產(chǎn)品可將一種投資高、生產(chǎn)成本高、環(huán)境污染嚴(yán)重的設(shè)備變?yōu)橥顿Y低、生產(chǎn)成本極低、無環(huán)境污染的設(shè)備，使拋丸工藝得以大面積推廣。

艱難創(chuàng)業(yè)結(jié)碩果

談到設(shè)備研發(fā)的啟示時，程學(xué)鋒總經(jīng)理告訴記者：“自動化拋丸機(jī)研發(fā)的靈感來源于風(fēng)電行業(yè)塔桿的噴砂工人?！庇捎谒U的噴砂工人長期吸入粉塵，可能導(dǎo)致患上肺部彌漫性纖維化為主的全身性疾病，也就是常說的矽肺疾病。矽肺是我國目前常見的且危害較為嚴(yán)重的職業(yè)病，是職業(yè)病中發(fā)病率最高的病種之一，也是12種塵肺中較重的一種。國內(nèi)這個行業(yè)為躲避用工風(fēng)險，大多外包，外包成本高，而且人工打砂金屬表面均勻度和粗糙度沒有任何保障。因此，程學(xué)鋒總經(jīng)理認(rèn)為，設(shè)計出一種無粉塵的拋丸機(jī)已是當(dāng)務(wù)之急。

程學(xué)鋒總經(jīng)理回憶創(chuàng)業(yè)過程，仍然能感覺到當(dāng)年的艱難：“三年的研發(fā)過程投入了大量的人力、物力、財力，企業(yè)在研發(fā)該系列產(chǎn)品中幾乎陷于絕境，兩到三個月完成一臺設(shè)備的設(shè)計和生產(chǎn)，實(shí)驗不理想又重復(fù)上述過程。就這樣在無數(shù)次的實(shí)驗和無數(shù)次的失敗中，第一臺設(shè)備于2010年終于達(dá)到設(shè)計指標(biāo)并實(shí)現(xiàn)銷售，接下來又用了兩年的時間對產(chǎn)品進(jìn)行跟蹤和技術(shù)完善，直至今年才正式投產(chǎn)?！背虒W(xué)鋒本人是搞技術(shù)出身的，他把個人全部的精力都投入進(jìn)去，三年艱辛付出，目前該系列產(chǎn)品已經(jīng)拿到一項發(fā)明專利，兩項實(shí)用新型專利；另外兩項發(fā)明專利在公示階段，一項實(shí)用新型專利在公示階段；還擬申請兩項發(fā)明專利。

在談到如何避免同行業(yè)競爭壁壘和產(chǎn)品仿造時，程總告訴記者：“三年以后一定會有大量仿造出現(xiàn)，對此已然做了充分的準(zhǔn)備。一是做好產(chǎn)品的不斷更新和技術(shù)的提升；二是后續(xù)產(chǎn)品的配套整合，拋丸后需要噴漆，目前已經(jīng)在研發(fā)生產(chǎn)環(huán)保型噴漆設(shè)備，噴出的漆霧同樣做到自動回收，所以將來拋丸機(jī)和噴漆機(jī)會形成自動化流水線。用戶從投資上和生產(chǎn)成本上會大幅度下降，公司的競爭優(yōu)勢就會更加明顯。就這項技術(shù)而言，天津圣弘業(yè)環(huán)?？萍加邢薰臼悄壳皣鴥?nèi)唯一一家擁有這項技術(shù)的企業(yè)”。