维普资讯 http://www.cqvip.com 实用技能德 热处理中关于节能技术的应用 董秀军 （唐山盛隆建筑安装有限公司） 摘要：热处理要消耗大量热能，而且所用的热出理炉，热效率又非常低， 所需的部位和深度进行加热，热效率高，易于电气控制和实现自动 因此能耗大，不仅给国家能源造成浪费，而且还增加企业的生产成本，若在 化，今后将广泛采用。目前，正用它代替渗碳和碳氦共渗等表面硬化 生产中灵活运用各种热处理设备和工艺，会显著的节约能源，提高效率。 处理。 关键词：热处理一节能 前言 热处理要消耗大量热能，而且所用的热出理炉，热效率又非常 低，因此能耗大，要节约热处理的热能，首先必须是热出理炉处于连 续使用的状态，无论什麽炉子，升温时都需要消耗很大的热能。其 次，从节能来说，要紧的是不出热处理废品，这一点上，切实地遵守 ５．Ｎ２基保护性气体；氦气在空气中很多，应大量应用，氮气基 炉气作渗碳和碳氮共渗用还能节省天然气，作渗碳用时可以安全中 断渗碳，今后应用这种炉气将越发增加。 ６．真空渗碳；真空渗碳是在１ ＯＯ １１ ０Ｏ℃下进行高温渗碳，渗 碳时间短，并能减少渗碳用气体，节省资源。 ７．等离子氮化；等离子氨化不需外加热源，靠自身热即可，而且 明确规定的工艺流程是很重要的，废品要返工，花了双倍热能，浪费 氮化时间可缩短到几分之一或几十分之一。靠离子放电的等离子处 极大。 理，现不仅用于氯化，还用于渗碳。 以上两点是节能热处理的大前提，根据这两条再进一步采取节 ８．电子束，激光束热处理；这是使用电子束和激光束，仅使所需 能措施。 部位表面硬化的方法，故热能消耗少，目前激光热处理正用于球墨 １．设备上为了力求节省能量，必须在防止热量散失的同时， 铸铁和珠光体铸铁产品的表面硬化。由于都是自身淬火，不需淬火液。 将逸走的热量回收利用。为此，可以根据实际情况使用能够绝热的 ９．水溶性淬火液：采用淬火油会产生污染空气和水源及引起火 陶瓷壁板，可以运用同流换热器和热管来循环利用废热，可以让被 灾等公害，故应避免使用。为代替淬火油出现了水溶性淬火液（聚合 处理物件预热后在处理，使用这些方法可以节约燃料２０—３０％，气 物淬火液），它含有５～３０％聚合物，其余是水，其冷却能力可从相当 体炉前门用作火窗的火口经常冒火，这是浪费热量的，应当制作一 于盐水到油的广泛范围内变化，可用于多种目的，而且无公害问题。 种只有打开炉子前门时才冒火的火窗，同时，想方设法使炉气燃烧 三 热处理节能的一些措施 火焰的热量得到循环利用，这也是重要的，还必须正确使用各种仪器。 ２．技术上 必须力求缩短加热维持时间，打破历来习惯于维持 １．不用炉子时将炉子保持在一定的温度下，以便在需要时立刻 就可以使用。 １小时３Ｏ分钟的神话。升温时间与被处理物件的大小有关系，维持 ２．把热处理零件比较紧密地堆放在炉内能有效地节省能源并 时间要根据钢材的类型（碳钢，合金钢或工具钢）来进行调整，在从 使热处理炉能在低成本下进行生产。 渗碳和高频淬火的硬化层深度来看，过去也偏深。而越深越安全的 ３．是热处理炉具有最佳的绝热特性。 想法，应坚决抛掉，从而合理地减小硬化层的深度，这一点上，首先 ４．打开炉门时间不应过长，因为由辐射产生的热转换郑必欲绝 可以以只有通常深度的７０％为指标的活动，节省能量达到 热温度的４次方。所以打开炉门时损失的热量是相当可观的。 ２０～３０％，其次是应该积极地灵活使用锻造淬火和渗碳直接淬火等 处理中所用的直接淬火器具。把残余热量也利用与被处理工件，这 ５．稍稍提高炉温就有较多的热量通过辐射输入到负载零件和 炉子的砖砌体上，因此使炉子在比实际需要稍高的温度下运行是合 是通向节能的宽阔大道。再者，通过自身回火，澳氏体回火，Ｑ回火 等热处理，将回火这一道工序省略，对节省能量来说也无疑是有益 算的。 ６．渗碳时，在可能的范围内尽量减少渗碳层深度，因而渗碳的 的，其他像应用真空渗碳，离子氮化，激光热处理等新技术，对节能 周期变短并目也就节省了能源，应对渗碳层的深度进行合理化要求。 来说均十分重要。 四热处理的能源选择 ３．材料上为了节省能量，可以灵活地使用以下各种钢材ｉ快 对于热处理加热的能源，国外有不同看法，欧洲倾向用电，美国 速渗碳钢，点状孔隙碳钢（ｐｐｃ钢），软氮化钢等等。 二 热处理节能技术的应用 也由用天然气逐步转向用电，而日本倾向用燃料。 １．有效利用隔热和保温材料：比如采用陶瓷纤维，它具有良好 主张用电的观点是：随着水电和原子能发电比例的增加，电费 有逐渐降低的趋势，用电干净，污染少，温度控制容易。但是，从能源 的隔热和保温性能，据最近报道，炉子使用这种材料可节省热能 利用效率考虑，使用油天然气和城市煤气等燃料进行热处理加热是 ２０－３０％。 ２．废热利用；过去将炉子释放的热全部散放掉，将这部分热用 合算的。从表面上看，电加热的热效率高（电阻炉理论上可达 ６５％），但综合考虑到发电效率和输配电效率的一次能源利用率也 换热器或热管加以回收利用很重要，据报道，将回收的热用来预热 只有３３—３４％。 处理钢件以及夹持具和托架，加热燃烧用空气和油，可节省燃料费 而主张用燃料的观点是：加热的热效率在一般条件下虽然只 ２５％，另外，据美国报道，将辐射管有效用于保护性热处理炉可节约 有３０％，但采取了空气预热，控制空气过剩系数，废热多次利用等措 燃料１５—２０％，提高３Ｏ％． 施，则可使热效率达６０％．不论怎样，尽可能多的利用高炉煤气，转 ３．正确使用计测仪器；流量计和温度计不精确会浪费能量，有 炉煤气，焦炉煤气和发展水煤气或其他企业排放的可燃气体，会明 效利用微信息处理和传感器也是节能的重要环节。 ４．高频淬火： 高频淬火是一项很理想的节能技术，它可以仅在 显节约能源，降低生产成本，减少空气的污染。 （上接５４页） 术：水处理过程致突变活性的影响因素ｉ水处理过程有害副产物控 术：供水水源污染防护体系及工程新技术等。 制技术；余铝控制理论和技术；水质营养、活陛与人体健康的研究等。 ８、城市供水水质控制准则的技术依据与实施技术 ７、城市供水水源的保护与修复技术 主要包括城市供水水源水水质准则、供水水质准则的技术依据 主要包括地下水污染的形成机制及污染控制技术：以受污染地 和相关实施技术研究；水处理工程设计建设技术准则、规范的技术 下水为水源水的供水技术；污染地下水的物理、化学、生物净化新技 依据与实施技术研究；水处理设备产品控制标准；供水基础信息与 术与设备；地下含水层储水与恢复技术；城市污水深度处理回灌技 技术服务网络体系研究等。 ５５
