**市工程实验室
申请报告
中心名称：**市高温耐酸耐磨合金新材料工程实验室依托单位：山东**设备科技有限公司
主管部门：**县发展和改革局
申报日期：2018年07月6日
目录
一、实验室建设摘要
二、实验室建设的依据、背景与意义
三、技术发展与应用前景分析
1、国内外技术状况与发展趋势与预测分析
2、技术发展的比较（包括本单位技术水平优势和劣势、关键技术突破点等）
四、申报单位概况和建设条件
1、申报单位及主要发起单位概况
2、拟工程化、产业化的重要科研成果及其水平
3、与工程实验室建设相关的现有基础条件
五、主要方向、任务与目标
1、市级工程实验室的主要发展方向
2、市级工程实验室的主要功能与任务
3、市级工程实验室拟进行技术突破的方向
4、市级工程实验室的近期和中期目标
六、组织机构、管理与运行机制
1、实验室建设法人单位概况
2、市级工程实验室的机构设置与职责
3、主要技术带头人、管理人员概况及技术团队情况
4、运行和管理机制
七、其它需要说明的问题
八、相关文件所要求的附件、附图、附表
一、实验室建设摘要
随着我国工业经济的快速发展，金属耐磨材料的消耗日益增加，广泛应用于各行各业，全国耐磨材料的消耗数量惊人。磨损件很快失效，频繁更换，不仅浪费了大量金属材料，而且造成巨大的停工停产损失，已经成为制约生产发展的一个障碍。据统计，世界工业化发达的国家约30%的能源是以不同形式消耗在磨损上的。据不完全统计，我国每年由于工件磨损而造成的经济损失约400亿元人民币。因此，研究和发展金属耐磨新材料，以减少金属磨损，对国民经济的发展有着重要意义。
山东**设备科技有限公司系民营股份制外向型企业，是原冶金部定点生产企业，多年来与中国钢铁研究院和冶金规划设计院，各石化工程公司，有色金属研究院等国家科研单位建立了长期的协作关系，为冶金、石油、化工、电力、矿山、建材、煤炭、船舶、造纸、核工业等行业提供了大量的不锈、耐热、耐磨、高强度的合金钢铸件及离心铸造无缝钢管等产品，公司又有电弧炉、中频感应电炉、精炼炉等冶炼设备，采用真空实型铸造、离心铸造、树脂砂型铸造等先进生产工艺，多种机械加工设备和检测仪器，并建立完善了质量管理体系，确保了金威的产品质量，使金威产品声誉国内外。
公司为提高企业自主创新能力和核心竞争力，更好的开拓
市场和产品研发，拟建立**市高温耐酸耐磨合金新材料工程实验室，主要研究开发新型金属耐磨材料技术关键工艺、重点装备的关键部件的研制，促进金属新材料的成果应用转化，为金属新材料行业提供技术支撑与服务。市级工程实验室积极实施“科研强企”战略，建立具有金属材料理化分析、金相分析、机械性能测试、无损检测金属零部件失效分析技术服务功能的体系；建立具有热处理新工艺、先进装备及新材料应用研发技术服务功能的体系；建立具有高端热处理装备及共性热处理的加工技术服务功能的体系；建立金属材料应用及其集成技术的工程技术人员培训服务体系。建设成集先进的金属材料选材及其热处理工艺、装备、加工、金属材料理化及失效分析和无损检测技术为一体的创新服务平台，为我市高端装备制造业提供强有力的技术支撑。
二、实验室建设的依据、背景与意义
中国机械工业持续发展着力提高自主创新能力，是“十二五”规划的一个重要特点。随着全球性金融危机逐渐向实体经济蔓延，国际矿产开发进度也随之放缓，从而一定程度上抑制了各品种工矿山机械产品的需求规模。中国矿山机械出口地区以亚洲、欧洲和非洲为主，07年整机出口额按地区分布亚洲、欧洲和非洲所占份额合计达到87.4%；受金融危机影响，欧洲陷入经济衰退，而发展中国家的经济也受到原油等大宗商品价格暴跌及汇率波动的影响，海外市场需求面临下滑风险。根据有关业内人士的预测，2009年我国矿山机械行业销售收入的中性预测值为2,866亿元，同比增长3.80%；乐观预测为同比增长13.76%，而悲观预测为同比下降5.51%。
根据行业统计资料和业内人士的预测，2012年矿山机械销量增速走势很可能类似于05年前低后高的情况。随着政府加大投资和房地产市场调整的效果显现，以及美欧经济的渐渐明亮，矿山机械行业将会得到明显复苏。基于政府加大投资刺激内需的态度明确，而矿山机械将是最直接受益的子行业之一，以及矿山机械是机械产品中出口竞争力最强的，一旦国内外经济环境稳定，矿山机械的需求仍然会保持快速增长。
而另一方面，根据国土资源部近日发布的《国务院关于加强地质工作的决定》，表明全国寻矿工作时隔30年后又重启，预示着矿山机械设备市场需求有望迎来新一轮的较快增长，尤其产业链上游的钻探、野外寻矿等诸多设备。另外，随着煤炭工业的大力发展和洁净煤技术的不断推广，煤焦化、液化、气化等二次转化设备也必将得到迅速发展，开发研制大型炼焦设备、大型煤液化容器，大型煤气化炉势在必行。
据中国重型机械协会矿山机械分会统计，我国冶金矿山机械行业今年1-6月的工业总产值达到1198.2亿元，同比增长23.74%。从煤炭开采主要工序就可以看出哪些行业将会受益：井下综采重点设备、井下综掘设备、全自动刨煤设备、矿井提升设备、露天矿井开采成套设备、煤炭洗选加工设备，都是发展重点，另外，探矿机械、选矿机械、破碎机械、磨粉机械等的需求量也很大。
今年下半年国家投资拉动将有利于冶金矿山企业的发展。从煤矿业来看，我国煤矿业“十二五”期间将新建煤矿规模3亿吨左右，煤矿业需要通过结构调整，大力整合、改造现有煤矿、关闭小煤矿、淘汰落后的生产能力，加快大型煤炭基地和现代化大型煤矿的建设，这为我国矿山机械企业的发展提供了良好的机遇，同时也预示着，作为矿山机械的重要组成部分的雷蒙磨系统也将随着矿山机械的逐渐恢复和发展而得到更广阔的市场空间。
（1）以自主创新为主才是良性发展
自主创新与机械工业发展有着紧密的联系，我们必须深刻理解和清醒地认识到，自主创新是国民经济持续稳定增长的持久动力，是推进中国机械工业发展和振新的重要保证。现在，我们正处于经济和社会发展的重要转型期和战略机遇期，如果我们不从以市场换技术为主转向以自主创新为主，走上良性发展的轨道，那我们国家的经济将会停滞不前。机械行业必须清醒地认识到，对于前沿技术和产业核心技术，用市场是换不来的，用金钱也是买不到的，只有通过树立民族自尊心和自信心，大力开展自主创新才能得到。
（2）持续发展的支柱
要把提高自主创新能力作为头等大事来促进行业的持续发展。要建立以企业为主体的技术创新体系，加大对产业共性技术研发体系的支持，以重点工程为依托，推进重大技术装备核心技术自主化，并提高标准水平，发挥标准的基础性作用。要根据机械工业的实际，鼓励原始创新，要高度重视利用国内优势资源实现集成创新，还要总结对外开放20 多年的经验教训，提高引进吸收再创新的成效。
（3）推动企业快速、优质发展
“十一五”期间，是中国重汽发展速度最快、质量最好的五年。这都得益于政府的关心、企业员工的坚持，得益于坚持了自主创新，走符合自身发展的道路。中国重汽的产品从第一辆飞龙发展到四个品牌再到八大系列，没有自主创新是不可能发年这样变化的。中国重汽今后五年还将拿出200 亿元人民币用于自主创新和技术提升。
实验室成立的必要性：
1、符合相关产业政策
该项目实验方向属于国家发改委发布的《产业结构调整指导目录（2011年本）》中鼓励类第十四款机械第20条“耐高低温、耐腐蚀、耐磨损精密铸锻件”产品，同时项目不属于《闲置用地项目目录》（2006年本）和《禁止用地项目目录》（2006年本）中项目，属于山东省发布的鲁政发【2011】15号文《关于加快培养和发展新兴产业的实施意见》中精品钢新型材料，因此该项目的建设是国家重点鼓励发展的产业，符合国家相关的产业政策。
山东**设备科技有限公司充分依托公司雄厚的资金实力和先进的技术经验开发研究新金属材料雷蒙磨辊磨环生产项目，促进现代化城市建设的进程和济的发展，符合国家相关的产业政策。
2、符合金乡产业总体规划
建设项目位于**县高河镇胡楼村北公司院内，属政府批准用地，符合**县总体规划。有利于**县经济的发展壮大，能有效的推动**县工业的发展，有利于加快**县工业发展总体目标的实现，势必会促进**县工业的发展，对提高**县的经济地位和综合竞争能力、加速推进**县现代化进程具有重要意义。
3、促进相关产业发展，拉动经济增长
项目符合国家产业政策和行业发展规划，项目产品档次较高，市场前景广阔。项目具备良好的建设条件，工艺技术成熟可靠，生产设备先进，具有良好的经济和社会效益。
4、是企业自身发展的需要
通过此项目的进行，企业技术创新水平增加，企业整体管理素质增强，其企业的竞争能力大为提高，并通过此项目的建设使企业经验丰富，打下企业再发展的坚实基础。在此基础上，该企业快速壮大发展，获得业内及行业主管部门的高度赞誉。为提高公司的综合实力，在日益激烈的市场竞争中处于不败之地，公司承担的金属铸造新材料工程实验室的建设，能够提高公司的产品创新能力，适应市场的需求，以促进企业自身的发展。
创建市级工程实验室是产业核心技术自主创新的实验平台，是促进应用基础研究成果向工程技术转化的重要途径，是强化产业技术基础和创新源头的有效手段，是我市创新体系的重要促成部分。
三、技术发展与应用前景分析
1、国内外技术状况与发展趋势预测分析
A、发达国家铸造技术发展现状
发达国家总体上铸造技术先进、产品质量好、生产效率高、环境污染少、原辅材料已形成商品化系列化供应，如在欧洲已建立跨国服务系统。生产普遍实现机械化、自动化、智能化（计算机控制、机器人操作）。
B、我国铸造技术发展现状
总体上，我国铸造领域的学术研究并不落后，很多研究成果居国际先进水平，但转化为现实生产力的少。国内铸造生产技术水平高的仅限于少数骨干企业，行业整体技术水平落后，
铸件质量低，材料、能源消耗高，经济效益差，劳动条件恶劣，污染严重。具体表现在，模样仍以手工或简单机械进行模具加工；铸造原辅材料生产供应的社会化、专业化、商品化差距大，在品种质量等方面远不能满足新工艺新技术发展的需要；铸造合金材料的生产水平、质量低；生产管理落后；工艺设计多凭个人经验，计算机技术应用少；铸造技术装备等基础条件差；生产过程手工操作比例高，现场工人技术素质低
目前我国铸造业正处在从铸造大国向铸造强国起步的新阶段。必须克服现实的能源、资源、人才瓶颈和环境问题的困扰。因此，必须抓住机遇，利用高技术提升铸件质量，扭转中国铸件在国际市场技术含量不高、价格低廉的形象。
2、技术发展的比较（包括本单位技术水平优势和劣势、关键技术突破点等）
2011年初，我公司提出了对《利用高速工具钢、磨具钢的磨屑料及其锻轧氧化铁皮冶炼提取钨、钼、钒等原料锭》这一课题的研究工作计划，研究人员经过精心组织和设计，在各级领导、专家的大力支持帮助下成功研发成功。实现了“开发一次资源为主，一次资源、二次再生资源、新型和替代资源开发与利用并重”的方向转变。极大提高了资源的再利用。
公司还提出了对《雷蒙磨辊、环新金属材料的研发》这一课题的研究工作计划，成功解决了原有制造雷蒙磨辊、环的金属材料磨屑中的铁在碳化硅中超标的问题，新材料磨屑量小，
减少了除铁量，简化了生产工序，提高了生产效率，节约了资源，同时降低了环境污染。该项目产品服务于新能源和环保产业-太阳能产业，提高太阳能产业的生产效率。
原有材质的磨辊和磨环的寿命低，所生产的碳化硅产量低，含杂质高，需做除铁处理，粒型不合格，粒度（目数）达标率低。经过课题组研究，选用耐磨金属材料，采用特殊冶炼铸造工艺和热处理工艺，分析磨料磨损机理，研制出了新材料。新材料生产的磨辊和磨环的使用寿命由原有的20天延长到100天，已经过客户实验，并正式投入生产使用。
四、申报单位概况和建设条件
1、申报单位及主要发起单位概况
山东**设备科技有限公司系民营股份制外向型企业，是原冶金部定点生产企业，多年来与中国钢铁研究院和冶金规划设计院，各石化工程公司，有色金属研究院等国家科研单位建立了长期的协作关系，为冶金、石油、化工、电力、矿山、建材、煤炭、船舶、造纸、核工业等行业提供了大量的不锈、耐热、耐磨、高强度的合金钢铸件及离心铸造无缝钢管等产品，公司又有电弧炉、中频感应电炉、精炼炉等冶炼设备，采用真空实型铸造、离心铸造、树脂砂型铸造等先进生产工艺，多种机械加工设备和检测仪器，并建立完善了质量管理体系，确保了金威的产品质量，使金威产品声誉国内外。
2、拟工程化、产业化的主要研究成果及水平
关键工艺：
（一）熔炼（委托加工）
1、熔炼用碱性中频感应电炉冶炼，新炉前三炉不炼该钢种
2、投料用无锈无油污废钢
3、所用铁合金投炉前均经400℃烘烤，以去除附着水及结晶水
4、熔化精炼中造碱性渣覆盖，减少钢液氧化
5、出钢时钢流圆滑，不散流，不飞溅
6、钢包中加入计算的钢水净化剂，以驱气、去夹杂、细化晶粒
7、出钢后包中钢液加覆盖剂于液面以减少吸气及氧化
8、出钢温度为1590℃，浇注温度为1570℃
（二）浇注（委托加工）1、采用专用涂料，增加辊环的表面质量，减少夹杂物
2、设计好型筒转速
3、控制好合适的浇注速度
4、离心浇注出管后进行在沙坑缓冷至小于150℃出管
5、检测辊环的内外径，合格后进行热处理
（三）机械加工
1、锯床切割，留出加工余量
2、车床按精度及尺寸车削到图纸要求
（四）热处理
1、铸件热处理入炉前为防止铸件氧化剂表面脱碳，须涂敷抗氧化脱碳涂层，使之在加热过程中减少氧化脱碳而降低铸件
硬度
2、正火：以去掉铸造及机加工应力，均匀化学成分，使组织均匀并细化晶粒，提高强度及韧性和弹性模量
3、淬火：使珠光体组织能转变为马氏体，采用双液淬火，避免铸开裂
4、回火：消除淬火应力，避免开裂，使高硬度碳化物沉淀析出，提高耐磨性能
5、抛丸：提高辊环初始硬度，提高辊环寿命
（五）热处理工艺
热处理工艺如下图所示：
正火工艺图
组织：细粒珠光体
（六）质检入库:辊：HRC 54-58，环HRC 50-53，σb＞700Mpa，σs＞490，δ5>15，φ>25，ak>30J/cm2
3、与工程实验建设相关的现有基础条件
公司与中国钢铁研究院和冶金规划设计院，各石化工程公司，有色金属研究院等国家科研单位建立了牢固的产、学、研联合关系，加强了中长期课题的研究和开发，为企业长远的发展提供了有力的技术支持。近年来，公司聘请国内知名专家协助公司进行市场分析论证和技术指导，针对光伏材料的切割料碳化硅这一硬度极高的磨料的研磨进行的，经过课题组研究，
针对该磨料的特点，选用耐磨金属材料配方，采用特殊冶炼铸造工艺和热处理工艺，分析磨具磨损机理，研制出了这一新材料。之前国内雷蒙磨辊磨环系采用高锰钢及碳钢制作，由于磨损速度快（平均使用寿命20天），磨屑对碳化硅造成了一定污染（需做除铁处理），同时由于磨辊、磨环的硬度匹配不合理，使碳化硅粒型近似圆球，降低了比表面积（s/v，s为表面积，v 为体积），也降低了光电效应。使用新金属材料生产的雷蒙磨辊、磨环不但解决了以上问题，同时降低了磨损速度，平均使用寿命由20天提高到90天，提高了生产效率，减少了磨料的加工工序，降低了污染，为我国的光伏产业发展起到了极大的推动作用。
我公司工艺设备均选用优质、高效、节能的产品，下面附主要生产设备表：
上述已经建立起来的基础条件与优势将能充分保证山东**设备科技有限公司金属铸造新材料实验室各项工作的顺利进行。
五、主要方向、任务与目标
1、市级工程实验室的主要发展方向
随着行业的不断发展，公司也面临着技术的创新与改革，因此建设工程实验室后，公司可以加强铸造业的基础研究和应用研究，铸造行业中许多金属材料都是通用的和关键的，因而应注重工艺研究和改进，同时又要加强材料工艺及计算机模拟等先进技术的采用以稳定产品质量。实际上，国内过分强调发展新材料而忽视通用关键材料的工艺设计和质量稳定等方面研究，而生产设备上许多问题却都出在这里
2、市级工程实验室的主要功能与任务
工程实验室的建设，能够更好的帮助公司研发团队开展科研工作，同时还可以与高校、科研单位和企业搭起科技创新的对接平台产学研优势，提高产品研发能力，解决领域内存在的技术瓶颈，进一步强化平台辐射功能，带动领域项目发展，为相关企业提供技术咨询服务和产品检测服务。
3、市级工程实验室拟进行技术突破的方向
针对企业存在的共性问题，提高产品的合格率和工艺出品率，降低耗和原材料消耗，实现绿色铸造。支持科研单位面向生产需求、着力解决生产实际问题，这应当成为铸造技术研究的主攻方向
着力开发金属铸造耐磨新材料，找到更加耐磨耐高温、低成本的制作材料，真正的使企业走向绿色可持续发展道路。
4、市级工程实验室的近期和中期目标
近期目标：
建立先进的研发实验设施和灵活高效的运行机制，形成结构合理、具有行业领先水平的创新团队。
工程实验室建设完成后，首先对设备油脂集中润滑、减震两个问题进行重点攻关。众所周知雷蒙磨磨室高温是困扰众多生产企业多年的一个问题要解决磨室高温问题，首先应解决雷蒙磨磨辊的润滑问题，其次解决密封问题。只要这两个问题解决了，相信磨室高温的问题也就迎刃而解。
中期目标：
与相关专业高校对接，组建一个由企业相关专业人员和高校人才组成的创新平台平台，不断加大技术创新平台的建设力度，积极改善科研开发条件，实施“科研强企”战略，建立具有金属材料理化分析、金相分析、机械性能测试、无损检测金属零部件失效分析技术服务功能的体系；建立具有热处理新工艺、先进装备及新材料应用研发技术服务功能的体系；建立具有高端热处理装备及共性热处理的加工技术服务功能的体系；建立金属材料应用及其集成技术的工程技术人员培训服务体系。建设成集先进的金属材料选材及其热处理工艺、装备、加工、金属材料理化及失效分析和无损检测技术为一体的创新服务平台，为我市高端装备制造业提供强有力的技术支撑。
六、组织机构、管理与运营机制
1、实验室建设法人单位概况
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公司具有国内一流的生产技术，生产成本低，产品达到国家