波德直插式電加熱管：小產(chǎn)品做出大貢獻(xiàn)

我國首創(chuàng)的波德牌鋁擠壓筒智能、高效、節(jié)能直插式電加熱管系統(tǒng)，已產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用至國內(nèi)外上千臺(tái)鋁擠壓機(jī)生產(chǎn)線，為我國乃至世界擠壓生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。該產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)、社會(huì)價(jià)值可觀，希望能夠造福更多的企業(yè)。

對(duì)于86歲仍戰(zhàn)斗在事業(yè)一線的季法生來說，最令他驕傲的作品之一應(yīng)該是“鋁擠壓筒智能、高效、節(jié)能直插式電加熱管”的研制與應(yīng)用；不僅僅對(duì)他，對(duì)整個(gè)鋁加工行業(yè)來說，該產(chǎn)品的應(yīng)用都具有重大意義，中國有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)曾評(píng)價(jià)：我國首創(chuàng)的波德牌鋁擠壓筒智能、高效、節(jié)能直插式電加熱管系統(tǒng)，已產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用至國內(nèi)外上千臺(tái)鋁擠壓機(jī)生產(chǎn)線，為我國乃至世界擠壓生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。

“波德牌鋁擠壓筒智能、高效、節(jié)能直插式電加熱管”（以下簡(jiǎn)稱“波德直插式電加熱管”）來自張家港市東航電熱電器廠，季法生是該廠創(chuàng)始人、董事長，已經(jīng)在行業(yè)深耕50年。從今年全國人大審議通過的“十四五”規(guī)劃綱要草案中，季法生再一次確認(rèn)了國家對(duì)制造業(yè)發(fā)展、對(duì)科技創(chuàng)新的高度關(guān)注和重視，因此，他也更加希望像“波德直插式電加熱管”這樣有價(jià)值的產(chǎn)品，能夠造福更多的企業(yè)。

優(yōu)勢(shì)顯著 為應(yīng)用企業(yè)創(chuàng)造巨大經(jīng)濟(jì)效益

一些案例有助于直接了解“波德直插式電加熱管”的優(yōu)勢(shì)。

2013年，江蘇澄龍鋁業(yè)有限公司對(duì)其第一代老舊擠壓機(jī)的擠壓筒進(jìn)行改造，去除了耗能的環(huán)形電加熱管，改用“波德直插式電加熱管”，加熱功率由原來的56kW降低為38kW，擠壓筒加熱到450℃由原來的7小時(shí)縮短為4小時(shí)。江蘇澄龍公司反映，此次改造工程不但提高了生產(chǎn)效率，而且達(dá)到了明顯的節(jié)能環(huán)保效果。目前該公司已先后完成8臺(tái)擠壓機(jī)改造，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。

2017年5月，東航電熱廠對(duì)張家港愛克鋁材有限公司一臺(tái)型號(hào)為880T的擠壓筒進(jìn)行改造。原配電熱管30kW，每次開機(jī)加熱時(shí)間需210分鐘，加熱時(shí)間長、耗能大。根據(jù)該擠壓筒數(shù)據(jù)，東航電熱廠為其配置了“波德直插式電加熱管”，總功率19.5kW，梯度加熱到400℃只用了90分鐘。改造后，單從每日每次開機(jī)加溫耗電方面計(jì)算，一天可減少電耗70kW·h左右，一個(gè)月可減少電耗2000kW·h左右。

季法生董事長

波德直插式電加熱管

2018年11月，內(nèi)蒙古包頭玉立新材料有限公司聯(lián)系東航電熱廠，他們于3年前購置了一臺(tái)700T銅、鋁型材擠壓機(jī)，主要用于開發(fā)稀土合金產(chǎn)品。由于北方氣溫低，加熱后溫度達(dá)不到450℃以上，3年來還從未成功。東航電熱廠接到企業(yè)求助信息后，在一周內(nèi)完成了設(shè)計(jì)方案，20個(gè)工作日內(nèi)完成了改造，成功幫助企業(yè)在-24℃的低溫下生產(chǎn)出合格的稀土合金產(chǎn)品，獲得企業(yè)高度肯定。

作為東航電熱廠的技術(shù)顧問，我國著名的金屬擠壓與模具專家、大型擠壓機(jī)及大型鋁型材產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的奠基人之一、西南鋁業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司原副總工程師劉靜安總結(jié)出“波德直插式電加熱管”的五大優(yōu)勢(shì)：

1.產(chǎn)品選用新型的特殊薄壁不銹鋼管，具有導(dǎo)熱性能優(yōu)良，耐高溫、耐腐蝕、耐磨損等性能，其使用壽命比傳統(tǒng)的環(huán)形（哈佛式）加熱管高2～3倍，可達(dá)1.5年以上；

2.產(chǎn)品采用管狀設(shè)計(jì)，制作材料特殊，與經(jīng)過改造的新型擠壓筒加熱系統(tǒng)相配合，直接插入擠壓筒外層的縱向開孔中，分布均勻，保溫效果好，熱效率高，在同等條件下（如加熱到450℃）比傳統(tǒng)的加熱管節(jié)電30%以上，最高可達(dá)40%。此外，還可大大提高擠壓筒升溫速度，縮短開機(jī)加熱時(shí)間；

3.該產(chǎn)品熱效率高，分布均勻，因此，可用作低功率加熱，從而降低擠壓筒和模具冷熱應(yīng)力，提高擠壓筒和模具的使用壽命；

4.可采用智能技術(shù)，可分區(qū)、均勻、精準(zhǔn)控制，形成梯度加熱、實(shí)現(xiàn)高溫?cái)D壓，從而提高擠壓速度15%以上，提高成品率2%～3%，大大提高擠壓產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率；

5.安裝與檢修簡(jiǎn)便，節(jié)能環(huán)保，可大大降低應(yīng)用企業(yè)成本。

根據(jù)測(cè)算，使用波德直插式電加熱管，一條1000T擠壓生產(chǎn)線每年可節(jié)約能耗成本14萬元以上，以全國共有擠壓機(jī)5500臺(tái)，若50%采用該加熱管為例，每年一共可節(jié)約天然氣能耗8億m3以上，節(jié)約成本38億元以上！

意義重大 小產(chǎn)品做出大貢獻(xiàn)

眾所周知，在鋁合金擠壓過程中擠壓筒必須加熱和溫控，但傳統(tǒng)的加熱方法往往達(dá)不到理想狀態(tài)，其中最常見的預(yù)加熱方法是采用在擠壓筒外殼加“C”型電阻絲或用環(huán)形回?zé)峁墉h(huán)抱在擠壓筒內(nèi)膽與外膽之間，其弊端主要包括：加熱效率低，加熱時(shí)間長，能耗大，加熱管使用壽命短，且加熱不均，易產(chǎn)生應(yīng)力集中，損傷擠壓筒，控溫效果差，不能保證產(chǎn)品質(zhì)量，生產(chǎn)和安裝都比較麻煩等。由此可見，傳統(tǒng)的擠壓筒加熱方式已成為高速發(fā)展的鋁擠壓生產(chǎn)的障礙。

東航電熱廠成立于1971年，是各種金屬管狀電熱元件產(chǎn)品的制造者，最初產(chǎn)品主要聚焦于塑料擠壓裝備的加熱系統(tǒng)，后來逐漸轉(zhuǎn)型成為國內(nèi)外銅、鋁擠壓筒加熱系統(tǒng)的主要供應(yīng)商。

長期的生產(chǎn)與使用經(jīng)驗(yàn)，使該廠對(duì)傳統(tǒng)擠壓筒加熱方式的弊端及其產(chǎn)生的原因有了深刻的認(rèn)識(shí)。根據(jù)國外的發(fā)展趨勢(shì)和國內(nèi)用戶的迫切需求，同時(shí)，為積極響應(yīng)國家“十二五”節(jié)能減排的號(hào)召，在季法生的帶領(lǐng)下，東航電熱廠成立了研究攻關(guān)小組，于2005年立項(xiàng)研制并開發(fā)新一代擠壓筒加熱產(chǎn)品，以產(chǎn)、學(xué)、研、用等形式，組織國內(nèi)外有關(guān)學(xué)者和專家開展了小試、中試、大試等試驗(yàn)，再到產(chǎn)業(yè)化，經(jīng)過數(shù)年漫長又艱苦的研究、試驗(yàn)與試制工作，終于首創(chuàng)我國第一套鋁擠壓筒智能、高效、節(jié)能直插式電加熱管系統(tǒng)，并于2011年成功應(yīng)用于佛山市南海區(qū)明晟機(jī)械制造有限公司，堪稱為“中國制造鋁型材擠壓機(jī)節(jié)能前進(jìn)一大步”貢獻(xiàn)出了東航的“綿薄之力”。

各種型號(hào)波德直插式電加熱管

智能鋁擠壓溫控系統(tǒng)

談起煎熬的創(chuàng)新試驗(yàn)過程，季法生仍記憶猶新，問到他最終是怎么做到的，他用非常樸素的話告訴記者：沒有什么捷徑，如果產(chǎn)品今天不成功，那么明天就換個(gè)思路，改進(jìn)一下，然后再做一個(gè)，反復(fù)試驗(yàn)，僅此而已。

目前，東航電熱廠可提供多種型號(hào)的直插式電熱管，如SCRM-6H、SCRM-5、M-2雙向直棒式、M-3單向直棒式、M-3模具爐等，管徑范圍從16毫米到40毫米，長度從2米到8米等，皆可定制。據(jù)季法生介紹，該產(chǎn)品迄今已銷售十多萬套，已應(yīng)用于6.3MN～150MN等不同噸位鋁擠壓機(jī)，客戶包括美國薩頓、日本宇部、意大利達(dá)涅利、德國西馬克、薩帕鋁（江陰）公司等外國企業(yè)，以及太原重型機(jī)械集團(tuán)、西安西重公司、沈陽新鑫模具、廣州亞鋁公司、豪美鋁業(yè)、青海國鑫等國內(nèi)企業(yè)，在實(shí)際使用過程中節(jié)能減排效果非常好，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

值得一提的是，東航電熱廠并沒有就此滿足，除了直插式電熱管，歷經(jīng)3年，他們又成功研制出智能鋁擠壓溫控系統(tǒng)，即在鋁材擠壓過程中均勻精確地控制溫度，形成梯度加熱，實(shí)現(xiàn)等溫?cái)D壓，確保產(chǎn)品質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率。該溫控裝置適用于8MN～150MN鋁材擠壓筒，溫度可分多區(qū)進(jìn)行智能調(diào)節(jié)控制。根據(jù)不同的鋁型材合金牌號(hào)各擠壓溫度參數(shù)設(shè)定后，可達(dá)到400℃～850℃的自動(dòng)整定梯度加溫，減少了擠壓冷熱應(yīng)變力的變化，延長了擠壓筒及電加熱管的使用壽命。該裝置與“波德牌直插式電熱管”組合成一個(gè)完整的智能加熱系統(tǒng)，能提高節(jié)電效率，減少更換電加熱管的工作量，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

據(jù)悉，“波德牌直插式電熱管”及其系列產(chǎn)品與智能溫控裝置屬國內(nèi)首創(chuàng)，東航電熱廠掌握核心科技，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，已獲國家三項(xiàng)發(fā)明專利，兩項(xiàng)實(shí)用專利，并于2017年榮獲“中國有色金屬工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)”。

采訪時(shí)，劉靜安告訴記者，鋁擠壓已有一百多年發(fā)展歷史，無論從理論上、技術(shù)上來說，都已十分成熟，但傳統(tǒng)技術(shù)也包含著創(chuàng)新，而且應(yīng)該在不斷的創(chuàng)新中開發(fā)新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料、新用途，以求在整個(gè)擠壓過程中獲得效益、質(zhì)量、應(yīng)用的最優(yōu)化。他說，創(chuàng)新存在于每個(gè)員工中、每道工序上，只要每位從事擠壓工作的人動(dòng)腦筋，做試驗(yàn)，發(fā)揮自己的聰明才智，利用已有的條件和智能技術(shù)，定能有所成效。“小動(dòng)作可辦大事，小工程可出大成果。”來自東航電熱電器廠“波德直插式電加熱管”就是一個(gè)很好的例子。