Ø  成果简介：计算机辅助工艺过程设计（CAPP）是连接产品设计与制造的桥梁，主要完成产品零件制造工艺过程的计算机辅助设计与文档编制，其过程从零件信息的获取到工艺规划完成，并为CAM、PPS、PDM、ERP提供信息输出结束。BITCAPP实现以下功能：零件信息获取：读取CAD信息，并对加工特征信息进行补充；工艺设计：完成工艺规划，输出工艺文件信息：表格定制：根据企业的不同表格绘制表格，并关联数据库；工艺资源管理： 管理当前企业的资源设备和工艺知识；报表生成：统计资源、设备的应用；

自由锻工艺计算机辅助设计系统是结合全国几十家大型锻造企业实际生产经验 开发的智能化通用系统。该系统可进行光轴、台阶轴、盘环套、柱、连杆、斜楔、 方块、螺栓螺母、座类、杆、钩环、铆钉销子、法兰、扳手、曲轴、车轴、弹簧等 自由锻工艺的自动编制；对法兰锻件快速的进行胎模设计，并根据法兰锻件快速选 择胎模库中最合适的胎模。 软件发展历程： 1989-1996：基于 DOS 操作系统的设计软件； 1996 至今：基于 Windows 操作系统的设计及管理软件。 软件特点： 1． 方便快捷：设计人员只需输入图号、材料、锻件尺寸等基本信息，软件自 动设计锻造工艺；对工艺卡可进行快速提取； 2． 强大的专家系统：系统根据基本信息自动进行余量公差处理、重量计算（锻 件重量、下料重量、火耗、工艺损耗）、坯料规格选择、锻造设备选择、锻 造温度、加热规范、装炉方式、变形工歨说明、制坯图、锻后冷却方式、 锻后热处理等相关工艺计算；多级台阶轴的优化功能可以提供高效工艺方 案；胎模设计和管理模块可以快速选用和设计胎模。 17 3． 工艺合理实用：专家系统中吸收了全国几十家大中型自由锻造企业的生产 经验，工艺参数合理、优化； 4． 强大的技术支持：拥有技术力量雄厚的技术团队进行开发及服务。

圆筒拉深是拉深工艺中应用最多的一种。最佳拉深工艺要求以最少的拉深次数在不起皱 和不破裂的前提下成形合格零件。目前国内各种冲压手册沿用前苏联罗氏手册中给出的低碳 钢板材在圆角凹模拉深时无压边圈和有压边圈情况下的多次拉深极限数据，不仅材料少，而 且没有考虑工件和模具几何参数、压边力以及润滑条件等因素，参考价值有限。而圆锥凹模 拉深极限数据尚无可参考资料。 本软件是 2008 年度江苏省机械工业科技进步一等奖项目《板料成形压缩失稳预测与控 制》的主要成果。该软件依据项目提出的拉深危险断面最大承载通式和新的塑性弯曲能量方20 程以及变形区应力应变分析，编制了如下程序： （1）无压边圆角凹模拉深皱曲极限预测程序 （2）无压边锥模拉深皱曲极限预测程序 （3）有压边圆角凹模拉深最小防皱压边力预测程序 （4）有压边圆角凹模拉深破裂极限预测程序 （5）有压边圆角凹模再次拉深破裂极限预测程序 （6）有压边锥模再次拉深破裂极限预测程序 该软件适用于所有拉深板材，不受工件和模具几何参数以及工艺条件限制，只要输入工 件材料及几何参数、模具参数、工艺条件，即可准确地预测各种拉深条件下的起皱与破裂极 限和最小防皱压边力。是模具工程师的得力分析软件。 软件采用 FORTAN77 语言编制，在普通微机上即可运行。 

1、染整工艺方面：分散染料和活性染料利用率提高问题、染整工艺的少水染色问题；             2、纺织新材料应用：3、绿色功能面料开发;环保的阻燃整理剂开发、面料光泽持久性攻关等

1、新型纺纱工艺：差别化、功能性的纺纱工艺研究，高产高效工艺的研究应用等。 2、新型纺织原料的研究与推广应用：绿色环保型、生态型功能材料的研制、产业化应用推广等。

成果描述：拥有独立的自主知识产权，采用磷铁在水溶液中电解制备高纯度FePO4，以水中的氧为产物提供氧源，可以实现原位除杂，不受磷铁的原料来源限制；采用价廉的磷铁和空气中的氧为原料，通过与锂盐和补充磷源或铁源在可控气氛下反应制备粒度和碳含量可控的LiFePO4，避开了目前合成方法中的专利技术壁垒问题，不存在知识产权纠纷，将废物循环利用与能源材料耦合起来，节能环保，从源头上降低了磷酸铁和磷酸铁锂的生产成本；所采用的原料均为大宗化工产品，磷铁副产物中的杂质可以通过反应工艺控制进行无害化处理，在原料的供应和价格方面都非常稳定；通过工艺控制和反应原料的组合，可以将反应产生的CO2等副产物循环利用，实现零排放的绿色清洁工艺；将添加剂与磷铁和锂源及补充的铁源或磷源充分混合，添加剂在后续的反应中既可以起保护作用，又能形成对磷酸铁锂颗粒的原位包覆及控制晶粒生长作用，能够极大提高正极材料的导电性能；采用的工艺路线容易控制，工艺稳定性好，容易实现大批量生产；由于本技术路线使用比较低廉的磷化工副产物磷铁和大宗化工产品，原料成本只是其他工艺原材料成本的1/3~2/3，非常具有市场竞争力；本项目前期采用全新工艺研制的磷酸铁锂材料克容量已达到或超过市售产品，1C放电容量达到120 mAh/g以上，而且成本和生产工艺有非常大的市场竞争优势。市场前景分析：本项目产品专门提供给各种电动车、电动工具、手机、笔记本电脑、蓝牙器件、UPS不间断电源、摄像机、播放器、游戏机、电动玩具、清洁器和极端气候环境下的武器装备等产品所需的锂离子电池和超级电容器电极材料，特别在电动车领域具有非常大的市场前景，主要应用领如图3所示。作为电动车电源，磷酸亚铁锂动力电池具有热稳定性好、安全性高、寿命长、倍率性能好、耐高温、绿色环保等特点，备受关注。与以往的锂离子电池正极材料LiCoO2、LiMn2O4、LiNiMO2等相比，磷酸亚铁锂的安全性能与循环寿命是其它材料所无法相比的，这些也正是动力电池最重要的技术指标，而且循环稳定性好，1C充放循环寿命达2000次。单节电池过充电压30V不燃烧、不爆炸，穿刺不爆炸。在未来地几年内，磷酸铁锂地市场需求量将达5万吨以上，尤其是在动力型电池应用方面对磷酸铁锂地需求将大幅增加。目前全球磷酸铁锂生产能力小于2000吨/年，投资磷酸铁锂项目风险小，回报快。与同类成果相比的优势分析：FePO4基本参数：纯度≥97%，粒度≤1μm，而且根据需要可以进行调控。LiFePO4基本参数：Li =~4.4%, Fe=35.4%, P=19.6%, C=2~6%。物理参数：松装密度 ≥0.5g/cm3, 振实密度 ≥1.0g/cm3, 中位粒径 ~4μm。涂片参数：LiFePO4: C : PVDF=90:3:7，极片压实密度：2.1-2.4 g/cm3。电化学性能：克容量>120mAh/g 测试条件：1C, 全电池。克容量>140mAh/g 测试条件：纽扣0.1C, 电压4.2-2.5V。 国际先进，国内领先。

主要对加热炉、换热器、再沸器、冷却器等用能现状进行热力学计算分析与评价，诊断出能量利用薄弱环节及用能瓶颈，确定歧化装置各换热单元设备用能效率及系统薄弱环节。 编制了换热网络夹点技术优化设计软件，以及基于VB与Matlab混合编程的夹点技术软件，获得国家软件著作权。采用夹点技术对化工生产装置换热网络进行用能合理性分析，考虑换热网络变动的复杂程度和经济性，并提出切实可行的优化改造方案，包括采用高效换热器进行换热网络调优与热回收，可明显的减少公用工程的使用量，节能效果显著。对化工系统工艺流程存在的用能不完善环节，通过研究对反应器出料系统、塔进料系统和塔顶气与塔底液系统进行用能分析，提出流程再造方案，并进行可行性分析研究。可应用于炼油、化工、石油化工、制药、生工等行业。

石化产业的废气、废水、废渣排放量分别位居工业污染物排放量的第1、第4和第5位，现有工艺针对废气、废水、废渣分别采用焚烧、生化等方法处理，存在投资大、能耗高、达标排放难等问题。本项目以“过程减量化、治理精准化”为理念，开发“废弃物”中资源化合物的回收技术、废气/废水催化氧化技术、废渣临氧裂解技术、低品位能量综合利用技术，形成化工“废气、废水、废渣”“一站式”净化的成套装备与工艺技术。并且环保装置与化工装置一体化运行，实现化工装置的“三废”零排放。

一.项目简介系统综合分析方法是河北工业大学刘智勇教授创立的一种全新的节能技术。工业实践表明，该技术特别适用于石油、化工等行业老厂节能改造。石油、化工行业大都是耗能大户，且很多企业存在以下问题： 由于设计缺陷或各种条件变化，现行操作条件与最优条件相距甚远； 很多设备在设计时采用的是多年前的设计规范，其设计裕量一般偏大； 以前人们节能意识淡薄，在很多环节上对节能考虑很少。上述问题造成现有企业能量消耗偏高，对这些企业进行节能改造势在必行。但是，对上述企业的节能改造必须在高新科技指导下才能取得最大效益。现在流行的“热夹点分析方法”是非常有效的方法之一。但是，热夹点技术是20世纪80年代产生的。由于受当时条件限制，该技术只考虑换热网络的优化，很少考虑换热网络与化工过程的主体（反应与分离过程）的相互影响。所以，热夹点技术给出的“最优化方案”往往不是真正的最优方案。在很多情况下，热夹点分析给出的改造方案需要调整换热网络或增加换热面积才能达到一定节能效果。随着对石油、化工系统各种科学问题的逐步深入研究，特别是计算机模拟与优化技术的发展，我们可以考虑化工过程整体优化问题，也就是说可以把反应、分离的操作条件、换热网络、公用工程以及设备裕度等因素综合考虑得出优化方案。这样，既可保证过程在全面优化条件下运行，又能充分利用设备裕量。河北工业大学刘智勇教授创立的系统综合分析方法就是这样一种新技术。该技术首先对全过程进行模拟，得出与实际过程相吻合的数学模型，然后采用热夹点技术对换热网络进行分析，找出“热夹点”及“网络夹点”。在上述工作基础上，结合过程具体特性，对换热网络及整个系统进行全面分析及优化，从而得出最优化解决方案。在考虑节能方案时，不仅考虑过程优化，同时考虑现有设备对过程的制约以及设备裕度等因素对耗能的影响。显然，这样得出的节能方案比传统热夹点技术得出的方案更好。系统综合分析方法在解决问题时分两步进行。第一步，提出“设备零投资”方案。由于现有很多企业设备裕量偏大，如果充分利用这些裕量，经常可以达到一定的节能效果。换句话说，该方案是在充分利用现有设备的裕量条件下优化现有操作条件。这样做有两个好处：没有设备投资、无需停车。在“设备零投资”节能方案基础上，结合热夹点分析方法，增加换热器或调整换热网络，可以得出效益更大的节能方案。我们称之为“增加设备或调整设备方案”。上述两个方案有各自的优点。“设备零投资”方案无需对设备进行大的改造，甚至无需任何改造投资费用，可以在不停车情况下进行，所以有其独到的优点。工厂无需等到大修，即可通过“设备零投资”方案取得一定节能效果。在大修时采用“增加设备或调整设备方案”可望取得更大的节能效果。应用实例：燕山石化炼油厂润滑油生产车间酮苯脱蜡溶剂回收装置能耗很高，拟投资600万元对该系统进行改造。我们采用系统综合分析方法对该装置进行了全面分析，找出了能耗高的根本原因，提出了一套“设备零投资”节能方案。按照该方案，厂方无需任何设备投资，即可达到很好的节能效果。厂方采用了我们的方案。工业实践表明，该装置节约蒸汽达25%，每年可节约费用260万，同时节省了600万元设备投资。随后，我们又对该公司其它四套溶剂回收系统（上述系统采用蒸汽加热，这四套系统采用加热炉加热）进行了分析，提出了新的“设备零投资”节能方案，这些方案仍然无需设备投资。结果节约燃料达10%。四套装置每年可节约燃料费用400万元左右。另外，该技术已经在大庆石化、大连石化得到应用并取得很好的节能效益。从应用实例可知，系统综合分析方法具有以下特点：投资少（甚至是设备零投资）、见效快、设备及换热网络改动小（甚至无需改动）、无需停车等优点。二.市场前景我国化工企业能耗很高，节约能源不仅给企业带来很好的经济效益，也将对减少废气及CO2排放，有很好的社会效益。市场前景广阔。三.规模与投资本技术适用于比较大的企业。采用本技术，投资很少，见效很快。四.生产设备如前所述，采用本技术，在应用本技术的第一阶段，工厂无需设备投资。五.效益分析对中石油、中石化等特大型企业的应用表明，采用本技术，在设备零投资前提下，可以得到10%左右的节能效益。对其它技术力量比较薄弱的企业，由于其技术及设备比较落后，采用本技术进行节能改造，节能效益将更为明显。六.合作方式以节能效益分成方式进行合作，也可以双方共同协商其它合理方式。七.其他八.图片大庆石化公司炼油厂采用本技术进行节能改造的情况说明：项目负责人：刘智勇所属学院：化工学院，河北工业大学联系电话：13132559169,022-60202047邮箱：liuzhiyong@hebut.edu.cn, liuzy56@hotmail.com

本项目发展了与时间相关的破坏理论，包括与时间相关的损伤理论、与时间相关的断裂理论、以及与时间相关的损伤可靠性理论，建立了高温构件损伤局部化的测量与分析方法，得出了冶金不连续结构、几何不连续结构、温度不均匀结构的损伤规律，由此形成了结构弱点识别技术，并通过与微观组织定量分析手段相结合，有效地解决了高温设备何处修与何时修的问题。同时该项目应用计算机及网络技术以促进先进的维修规划技术向企业管理的各个环节渗透。基于C/S与B/S模式相结合的思路，构建以预测为基础的过程设备管理系统，在开发设备维修日常管理系统的同时，将先进的缺陷评定技术作为转化的重点，并建立了高温设备远程寿命评估及监测的模块。该项目总体上达到了国际先进水平，许多具体技术是国内外首创的。  本项目的技术成果可应用于化工、石油化工、发电、冶金等工业领域的设备维修规划与失效预防。随着我国国民经济建设的快速发展，进入老化期的工厂（> 100,000 小时）越来越多，保证安全生产和降低维修成本的压力日益增大，另一方面国内高温装备制造商通过采用本项目的技术，可望提高其设备的市场竞争力。72％片碱生产蒸发浓缩装置