023-86669155
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两种不同设备各项性能对比 表1
丙酮与天然气超级渗碳成本分析 表2
气 氛 类 别 | 丙酮超级渗碳 | 天然气超级渗碳 | |
每 台 | 每小时耗量 | 1.30 L/h | 1.2 M3/h |
每年耗量 | 9734.0L | 8986.0 M3 | |
每年消耗金额 | 111946.0元 | 10783.0元 | |
每年节约金额 | ￥ 102,960.40元 | ||
注： * 1.0 吨 IPSEN炉膛尺寸 760×1220×760 mm；
甲烷（CH4）与丙烷（C3H8）作为热处理气源有关指标对照 表3
气源种类 项目 | 甲烷 | 丙烷 | 备注 | ||
分子链 | 简单、易裂化 | 复杂、不易裂化 | |||
密度（kg/M3） | 轻（0.72），搅拌下不易出现死角、易裂化 | 较重（1.90） | 空气密度 1.27 | ||
裂解机理 （无氧参加） | CH4—Cad+H2 | C3H8—C+2CH4—3 Cad+H2 C3H8—C2H4+H2—Cad+ CH4—3 Cad+H2 裂解困难、形成碳黑 C3H8—C2H2+H2+CH4—2 Cad+H2 | |||
净化 深度 | 总硫 | 一般 ＜1mg/m3 | ＞5mg/m3 | ||
水份 | 露点仪≤-60℃或微量水份检测仪≤-40℃） | ≈ 20℃左右 | |||
碳黑程度 | 无碳黑 | 碳黑较多 | C-N共渗（860℃） | ||
气源消耗 | 1.0 m3/h | 0.8 m3/h | 1000kg多用炉、吸热式气氛 | ||
表面层质量 （有效硬化层深度） | 非马 | ＜3μm | ≈20μm | 浅腐蚀 | |
硬度 | ＞61HRC | ＞58HRC | HV1转换 | ||
经济核算 （富化气） | 1.2元/小时 | 12.855元/小时 | 1千kg多用炉、吸热式气氛为例 | ||
节约￥11.655元/小时,年节约87,272.6元/年 | |||||
不同气氛条件下运行成本对比 表4
气源 | 方案 分类 | 现有设备 （仅以天然气代替丙烷） | 备 注 |
甲醇 | 小时耗量（kg/h） | 13.0 | 未净化（含有较高的有机硫、无机硫、水） |
年耗量（kg） | 97,344.0 | ||
年成本（万元） | 43.805 | ||
丙烷 | 小时耗量（kg/h） | 4.0 | 未经净化（含有较高的有机硫、无机硫、水、石油） |
年耗量（kg） | 29,952.0 | ||
年成本（万元） | 26.358 | ||
天然气 | 小时耗量（M3/h） | 6.0 | 气源经净化（有机硫≤3mg/M3、无机硫≤1mg/M3、石油无、水（露点仪≤-60℃或微量水份检测仪≤-40℃） |
年耗量（M3） | 44,928.0 | ||
年成本（万元） | 53,913.6 | ||
节约（万元） | ￥ 20.9666 （万元） | 天然气与丙烷比较 |
注：（1）现有设备（丰东设备）3台1000kg箱式多用炉；一条300kg/h推盘炉连续生产线
各渗碳方式成本相对比较 表5
渗碳种类 项目 | 氮+甲醇+丙烷 | 天然气 | 丙烷 | 丙酮超级渗碳 |
氮气耗量 | 2.5 m3/h | 1.0 m3/h | 0.8 m3/h | —— |
氮气年成本 | 9360元/年 | —— | ||
甲醇耗量 | 2.5 升/小时 | —— | ||
甲醇年成本 | 66233.1元/年 | —— | ||
丙烷耗量 | 0.2kg /小时 | —— | ||
丙烷年成本 | 13178.88元/年 | —— | —— | —— |
丙酮耗量 | —— | —— | —— | 1.3 L/H |
丙酮年成本 | —— | —— | —— | 58968元/年 |
耗气总成本元/年 | ￥ 88,772.0 | ￥ 12,960.0 | ￥ 96,263.8 | ￥ 111,945.6 |
爱协林装炉1吨 | 1吨多用炉、吸热式气氛为例 | 1吨 IPSEN炉膛尺寸 760×1220×760 mm； | ||
备注：原料价格为重庆地区
* 原料：自备氮气：0.5元/m3；甲醇:4.5元/KG；丙酮：11.5元/升，丙烷8.8元/kg, 天然气：1.2元/m3
* 一年工作时间按312天 7488小时计算
* 在25摄氏度状况下 ：丙烷密度1.8261Kg/ m3 ,甲醇786.2428kg/m3,丙酮：784.6286kg/m3
净化前后的丙烷 渗碳运行成本对比 表6
气源 | 方案 分类 | 现有设备 （净化前后的丙烷消耗） | 备 注 |
未净化丙烷 | 小时耗量（kg/h） | 4.0 | 未经净化（含有较高的有机硫、无机硫、水、石油） |
年耗量（kg） | 2,995.2 | ||
年成本（万元） | 26.358 | ||
净化后丙烷 | 小时耗量（kg/h） | 3.2 | 气源经净化（有机硫≤3mg/M3、无机硫≤1mg/M3、石油无、水（露点仪≤-60℃或微量水份检测仪≤-40℃） |
年耗量（kg） | 2,396.6 | ||
年成本（万元） | 21.086 | ||
节约（万元） | ￥ 5.272 （万元） | 还没有计算生产效率提高11% |
注：现有设备（丰东设备）3台1000kg箱式多用炉；一条300kg/h推盘炉连续生产线
丙烷8.8元/kg，* 一年工作时间按312天 7488小时计算
净化前后的丙烷 渗碳运行成本对比 表7
渗碳种类 项目 | 净化后丙烷 | 未净化的丙烷 |
丙烷耗量 | 0.64 m3/h | 0.8 m3/h |
耗气总成本元/年 | ￥ 77,011.0 | ￥ 96,263.8 |
￥ 19,252.76 元/年 | ||
1吨多用炉、吸热式气氛为例 | 还没有计算生产效率提高11% | |
注：* 丙烷8.8元/kg，* 一年工作时间按312天 7488小时计算
* 在25摄氏度状况下 ：丙烷密度1.8261Kg/ m3
净化前后的石油液化气（丁烷） 渗碳运行成本对比 表8
渗碳种类 项目 | 净化后丁烷 | 未净化的丁烷 |
丁烷耗量 | 0.48 m3/h | 0.6 m3/h |
耗气总成本元/年 | ￥ 74,828.6 | ￥ 93,535.8 |
￥ 18,707.2 元/年 | ||
1吨多用炉、吸热式气氛为例 | 还没有计算生产效率提高11% | |
注：丁烷密度2.4493 Kg/ m3 * 一年工作时间按312天 7488小时计算；石油液化气（丁烷）8.5元/kg
如：广东某公司使用石油液化气（丁烷）吸热型气体发生器装置产气CO2%波动大，设定0.35%，实际值在0.2%~0.5%之间波动，气源消耗大，我们分析如下：
1. 丁烷目前制造来源 1开采石油分流裂解 2天然气制造；石油液化气的主要成分为丁烷。
2. 不稳定原因是大量存在有机硫，无机硫，石油，水的存在；如我公司石油液化气净化设备出口销往苏丹就很好例证。
有关使用单位经济效益举例：
1. 一汽大众：原用未净化天然气耗量为40 m3/h，净化后天然气耗量23 m3/h，节约50万元/年；
2. 株洲齿轮：液化丙烷气改净化后天然气的质量提高和经济效益
直接经济效益（2006年统计数据）
1-6月 | 总产量（吨） | 丙烷气消耗量（吨） | 总费用（元） | 每吨产品消耗丙烷气成本（元） |
5,006.69 | 135.52 | 1,091,419 | 217.99 | |
7-10月 | 总产量（吨） | 天然气消耗量（m3） | 总费用（元） | 每吨产品消耗天然气成本（元） |
2,920.8 | 180,057 | 374,518.6 | 128．22 |
2006年1－6月，热处理采用丙烷气时，平均用气成本为217.99元/吨。7－10月改用天然气后，平均用气成本为128.22元/吨。以2006年1－10月每月平均产量792.75吨计，每月节约成本：792.75×（217.99-128.22）＝71,165元/月，预计每年节约成本：7116512元/月×12个月=853,980元/年；
丙烷气的含硫量一般在6mg/m3左右、含水为常温，而净化后的天然气一般在1mg/m3左右、含水≤-40℃以下。因此，对热处理设备中的氧探头、炉底板、各控制系统、吸热式发生器中催化剂等寿命均会大幅度提高，有的厂家净化设备已使用19年，还未更换过净化剂，而且设备也未大修，几百万的设备因吃净化的天然气寿命提高一倍，经济价值可观；
同样的产品，要达到1.6mm的有效硬化层深度，原来的推料周期45min/盘，改为天然气后的推料周期为40min/盘，渗碳速度提高11%，而且非马氏体组织（浅腐蚀）≤6μm；
原来使用丙烷气时，2—3个月炉膛要烧一次炭黑。我们完全使用天然气已有2年多时间，因生产繁忙，所有连续炉不停炉烧炭黑 炉膛内看不到明显的炭黑；
3. 天津SEW减速器公司：世界**品牌德国独资天津赛威变速器有限公司——艾协林多用炉，2004年1月购QJ-6（30m3/h）三台。07年订购QJ-6（30 m3/h）二台与IPSEN炉配套，08年8月又购QJ-6(30 m3/h)5台与艾协林多用炉配套，产品领先世界；在1500KG多用炉富化气用量0.8 m3/h，在0.8~1.6mm有效硬化层深，浅腐蚀非马氏体组织≤5μm，估计年节约400万元；
4. 安徽六安江淮齿轮公司：天然气按3.0元/m3计算，则爱协林连续炉介质使用成本为3.0元/m3×2.5m3/h=7.5元/h；再将老区Ipsen炉介质使用成本粗略估算一下，甲醇 4000Kg/月×4.2元/Kg=16800元/月，丙酮1600Kg/月×14.6元/Kg=23360元/月，液化气800kg/月×5.5元/Kg=4400元/月，则Ipsen连续炉介质使用成本为（16800元/月+23360元/月+4400元/月）÷30天÷24h=61.89元/h；相对比较节约54.39元/h，一年工作时间按7488小时计算，年节约407,272.3元。
由于应用厂家太多恕不一一举例，一般一次性投资于8~12个月回收，还未计算生产效率提高11%，设备、氧探头、耐热钢等使用寿命大大提高。
