自動化拋丸機：表面處理行業的顛覆之作

本刊記者/畢海蛟 史文學

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、高生產成本的行業，特別是大型工件的表面處理，如風力發電塔架、石化塔類容器、造船等行業，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，通過大功率空壓機產生的高壓氣體將鋼丸噴出，通過鋼丸沖擊實現處理表面的目的。這種處理方法對環境污染嚴重，工人極易患職業病，而且電能耗巨大，表面處理等級低，鋼丸不能回收，生產成本高，生產效率低。

“十二五”期間，環保產業迎來了黃金發展時期，種類繁多的規劃性文件密集出臺，預示著我國表面處理行業在“新政潮”的推動下，對表面處理行業的技能環保和處理等級提出了更高的要求。現有的人工開放式拋丸處理技術已不能滿足國民經濟發展的需求，例如海上風電和造船行業，目前人工拋丸只能達到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備才能滿足上述行業生產的需要。

天津圣弘業環保科技有限公司旗下的環保節能型表面處理設備制造廠是中國最早致力于高效、環保、節能的表面處理設備研發和生產的制造商，它不僅是中國多項拋丸設備和噴漆設備的發明者，而且還是該領域最大的供應商。目前生產環保節能的拋丸設備、噴砂設備、噴漆設備、除塵設備等共計四大系列20多種產品，并針對不同行業的金屬表面防腐、涂裝需要，開發出不同系列的產品，其產品已涉及到核電、風力發電、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，工程機械、機械制造、鋼結構、市政工程、地坪處理等。

顛覆傳統產品

在接受記者采訪時，天津圣弘業環保科技有限公司總經理程學鋒告訴記者：“傳統的工藝和設備能耗非常大，而且環境污染非常嚴重，施工現場跟沙塵暴一樣；而我公司生產的拋丸機工作起來沒有一絲一毫的粉塵，因為產生的粉塵全部自動回收掉了，該設備帶有粉塵自動回收功能。傳統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，通過大功率空壓機產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；而我公司生產的拋丸機能耗降低了80%；傳統工藝人工打砂每小時約打砂20平方米；而我公司生產的拋丸機每個小時能打砂100多平方，且不需任何廠房，露天作業就可以。這個設備使表面處理行業變為無污染、低投資、低成本的行業。”

程學鋒總經理還給記者舉了一個中國第一重型機械集團公司（簡稱：中國一重）的典型例子：“中國一重是中國生產壓力容器最大的企業，它的一個罐子將近2000噸，每當焊好一個容器罐后，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，這種做法既費時費力又浪費資源。在今年8月份中國一重采用我公司生產的拋丸機，在焊接車間做拋丸工藝實驗，拋丸機工作時周邊環境無任何粉塵，而且表面處理均勻，生產效率高，完全達到該公司的使用要求。為此中國一重對我公司生產的拋丸機非常滿意，目前已簽訂采購合同”。

創新亮點頻出

據介紹，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，對工件進行打擊，以除銹和產生一定的粗糙度。拋出的鋼丸和產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，并循環使用。粉塵通過負壓抽回到項目產品自帶的除塵器中進行凈化處理。通過調節項目產品的行走速度或被打擊工件的旋轉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。該項目產品針對不同的行業和工件的外形形狀，共有四個系列十幾種產品，它廣泛應用于風電、核電、壓力容器、造船、橋梁、工程機械、機械制造、鋼結構、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。

自動化拋丸機項目采用自動化技術，大幅度提高生產效率，在同等生產效率下，電能耗降低了80%左右；在工作中無環境污染，消除了職業病隱患，可在生產車間或流水線直接配套使用，省去了蓋噴砂房，吊裝和運輸等成本；生產效率是人工拋丸的5～10倍，大幅度降低用工成本，而且表面處理均勻，最高拋丸等級達到三級以上標準（國家標準最高為三級），遠高于人工拋丸的各項性能指標；綜合投資（蓋廠房、買設備、供電變壓器擴容等）降低了70%，生產成本（電費、人工費、吊裝運輸費、鋼丸損耗）降低了70%；由于項目產品可運輸和自帶行走功能，所以特別適合在野外施工現場使用。因此，該產品可將一種投資高、生產成本高、環境污染嚴重的設備變為投資低、生產成本極低、無環境污染的設備，使拋丸工藝得以大面積推廣。

艱難創業結碩果

談到設備研發的啟示時，程學鋒總經理告訴記者：“自動化拋丸機研發的靈感來源于風電行業塔桿的噴砂工人。”由于塔桿的噴砂工人長期吸入粉塵，可能導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重的職業病，是職業病中發病率最高的病種之一，也是12種塵肺中較重的一種。國內這個行業為躲避用工風險，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，程學鋒總經理認為，設計出一種無粉塵的拋丸機已是當務之急。

程學鋒總經理回憶創業過程，仍然能感覺到當年的艱難：“三年的研發過程投入了大量的人力、物力、財力，企業在研發該系列產品中幾乎陷于絕境，兩到三個月完成一臺設備的設計和生產，實驗不理想又重復上述過程。就這樣在無數次的實驗和無數次的失敗中，第一臺設備于2010年終于達到設計指標并實現銷售，接下來又用了兩年的時間對產品進行跟蹤和技術完善，直至今年才正式投產。”程學鋒本人是搞技術出身的，他把個人全部的精力都投入進去，三年艱辛付出，目前該系列產品已經拿到一項發明專利，兩項實用新型專利；另外兩項發明專利在公示階段，一項實用新型專利在公示階段；還擬申請兩項發明專利。

在談到如何避免同行業競爭壁壘和產品仿造時，程總告訴記者：“三年以后一定會有大量仿造出現，對此已然做了充分的準備。一是做好產品的不斷更新和技術的提升；二是后續產品的配套整合，拋丸后需要噴漆，目前已經在研發生產環保型噴漆設備，噴出的漆霧同樣做到自動回收，所以將來拋丸機和噴漆機會形成自動化流水線。用戶從投資上和生產成本上會大幅度下降，公司的競爭優勢就會更加明顯。就這項技術而言，天津圣弘業環保科技有限公司是目前國內唯一一家擁有這項技術的企業”。