绿色涂装“双惠”装备制造业

包括石油和化工装备在内的装备制造业是国民经济的脊梁，同时也是高能耗产业，占全国一次能耗的63%。制造业终端产品以其靓丽的外观和经久耐用的品质呈现在用户面前的时候，都需经历一道共同的加工程序——金属表面涂装，其中的关键耗能和耗水环节就是前处理工艺。由大连工业大学课题组攻关成功的金属涂装前常温锆化处理节能技术，凭借完全自主产权，解决了传统中温磷化涂装技术污染大、耗能高的问题，成果达到国际领先水平，于2012年底进入国家发改委公布的《国家重点节能技术推广目录（第五批）》。

    大连工业大学博士、该项目总技术负责人徐同宽1月13日告诉记者：“长期以来，涂装行业前处理工艺中比较普遍的实施方案是使用化学或电化学反应形成磷酸盐化学转化膜，即磷化工艺。作为金属加工和装备制造业的生产大国，我国磷化液的年消耗量在200万吨以上，多数厂家使用处理温度为50℃～60℃的中温磷化技术。这一工段的总能耗高达2700万吨标煤/年，产生的废水和废渣中的磷、镍、铬等化合物的高污染特性也引起了国家和行业的高度重视。”

    与此同时，跨国公司则试图垄断替代技术、配套产品和核心设备。“全球涂装行业巨头在磷化替代技术研发上的投入非常大，在发达国家也积累了非常丰富的商业运作经验，但是把设备一成不变地搬到我国，却出现了严重的水土不服。主要原因是国内企业采用的设备、工艺、用水甚至金属板材型号上的微小差异，都会影响到国外技术的实施效果。”徐同宽博士介绍。

    2004年起，大连工业大学相关课题组开始致力于自主研发适合我国装备制造业生产特点、能耗低和环境污染小的新型涂装前处理技术。

    如果说技术需要一个成熟过程的话，2008年就是分水岭。这一年，该项目核心技术先后通过了日本三菱重工、海尔集团、一汽集团、通标标准技术公司的检测；2009年，在辽宁、浙江、江苏、山东、天津、广东等地得到迅速推广，之后又相继获得了大连市科技进步一等奖、辽宁省科技进步二等奖等荣誉。

    记者了解到，无论是从大连本地示范项目的验收结论上，还是国内外权威机构发布的对比技术检测报告上，该技术在盐雾试验、附着力、返锈率等指标中均拔得头筹。采用这项节能型技术进行金属表面预处理，可在金属表面形成致密转化膜，实现金属的防腐目标，提高涂料在金属表面的黏附力，具有能耗低、工艺简单、“三废”排放少的优势，可完全替代目前普通应用的金属中温磷化技术和铝型材中的铬酸盐金属前处理技术。

    徐博士介绍说：“企业进行金属前处理工艺技改后，槽液平均温度可从中温磷化工艺的50℃降低到常温锆化工艺的20℃。仅此工段每吨处理液即可节省标煤22.8吨，符合国家‘十二五’规划中节能技术推广的指标要求。”

    呈现在记者面前的示范项目报告记录显示：锆化节能金属涂装前处理技术可使设备能耗降低50%以上，废水排放量也降低了70%。在免加热、免排放、使用面广、单位处理面积大、维护简便、工艺简单等综合因素作用下，大大降低了企业投入，显著提高了生产效率，同时还能针对性地根据用户需求进行灵活设计。

    “譬如，在废水排放要求达到一级标准的长三角地区，项目组在推广过程中设计了常温锆化工艺的中水循环利用配套设施，使企业废水的排放量降低了95%。”徐博士介绍说。

    负责市场前期推广工作的大连九合表面技术有限公司总工曲丰作根据企业的实践经验也认为，该项技术具有明显的优势：“日本对于制造类OEM（代工生产）产品的质量要求非常苛刻，但4年多来，我们实施该项节能技术进行涂装前处理加工的OEM产品，日方客户一直都给予了很高的评价。”

    他还提出：“此次入选《目录》，有利于这项技术在汽车、铝型材、石化装备等装备制造领域进行全面推广”。目前，节能型技术占领的市场份额为金属前处理市场的4%左右。到2015年，60%的中温磷化技术将完成技术更新。曲丰作说：“除了能降低能耗，可消除传统工艺引发的铬酸盐、磷、镍等危险化学品的水体污染，同样是推广这项新技术的动力，这可以让企业得到节能和减排的双重效益。”

    记者了解到，近3年来，我国装备制造企业进行涂装的年均板材面积保持在300亿平方米以上，市场规模超过270亿元/年。随着该项节能技术的推广应用，预计到2015年底，该项技术所产生的节能效益可达23万吨标煤。