1、熱處置專業(yè)與行業(yè)開展思索1.節(jié)能環(huán)保熱處置1、引言2、節(jié)能環(huán)保熱處置技術3、節(jié)能配備4、節(jié)能資料5、節(jié)能環(huán)保管理6、熱處置專業(yè)開展遐瞎想21、引言建立資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會擺在工業(yè)化、現(xiàn)代化開展戰(zhàn)略的突出位置。熱處置作為機械行業(yè)的耗能大戶，其節(jié)能減排任務意義艱苦。我國傳統(tǒng)的老三爐箱式爐、 井式爐和鹽浴爐在現(xiàn)有服役設備的比重非常大，總數(shù)超越十萬臺，能耗高、環(huán)境污染、產(chǎn)質量量低下等問題非常突出。31、引言我國每年鋼材年實踐熱處置消費量超越1億噸。5 000噸年淬火油因蒸發(fā)或部分熄滅呵斥碳氫化合物、CO及煙塵；9 000噸年的廢淬火油因排放不當而污染水質；鹽浴爐生成鹽蒸氣7 000噸年以上；有害

2、廢渣約10 000噸年；燃煤爐窯排放SO2 約115萬噸年，灰分約815萬噸年；噴砂處置中產(chǎn)生的SiO 等有害粉塵10 000噸年451、引言美國熱處置2020年想象目的：能源耗費減少80 ，工藝周期縮短50 ，工藝本錢降低75 ，熱處置實現(xiàn)零畸變和最低的質量分散度，加熱爐運用壽命提高到原來的10倍，加熱爐價錢降低50 ，實現(xiàn)消費零污染 。-啟示是：熱處置制造領域的節(jié)能降耗有宏大潛力；熱處置制造本錢的降低依然存在很大的空間；熱處置爐用資料以及各種耐熱元件和構件的壽命在現(xiàn)有根底上有望大幅度提高；最大限制地減小產(chǎn)品熱處置質量分散度，實現(xiàn)真正意義的綠色制造是熱處置界應該一直追求的目的。61、引言高質

3、量高效率低能耗清凈環(huán)保智能化。富有生命力的熱處置技術72、節(jié)能環(huán)保熱處置技術2.1降低加熱溫度普通亞共析碳鋼的淬火加熱溫度在Ac3以上3050，共析及過共析碳鋼淬火加熱溫度為Ac1以上3050。但近年來的研討證明，亞共析鋼在略低于Ac3的兩相區(qū)內加熱淬火即亞溫淬火可提高鋼的強韌性，降低脆性轉變溫度，并可消除回火脆性。淬火的加熱溫度可降低40。對高碳鋼采用低溫快速短時加熱淬火，可減少奧氏體碳含量，有利于獲得良好強韌配合的板條馬氏體，不僅可提高其韌度，而且還縮短了加熱時間。82、節(jié)能環(huán)保熱處置技術2.1降低加熱溫度對于某些傳動齒輪，以碳氮共滲替代滲碳，耐磨性提高4060，疲勞強度提高5080，共滲

4、時間相當，但共滲溫度850較滲碳溫度920低70，同時還可減小熱處置變形。用低中溫回火替代高溫回火：中碳或中碳合金構造鋼用中、低溫回火替代高溫回火，可獲得更高的多沖抗力。W6Mo5Cr4V2鋼制8mm鉆頭，在淬火后進展3501h5601h二次回火，較5601h三次回火的鉆頭切削壽命提高40。 92、節(jié)能環(huán)保熱處置技術2.2 縮短加熱時間普通要對加熱保溫時間公式KD中的加熱系數(shù)進展修正。傳統(tǒng)值引薦為1.01.8min/mm，這顯然是保守的。假設能將值減小，那么可大大縮短加熱時間。加熱時間應根據(jù)鋼種工件尺寸、裝爐量等情況經(jīng)過實驗確定。高溫化學熱處置：就是在設備運用溫度允許及所滲鋼種奧氏體晶粒不長大

5、條件狹，提高化學熱處置溫度，從而大大加速滲碳的速度。把滲碳溫度從930提高到1000，可使?jié)B碳速度提高2倍以上。102、節(jié)能環(huán)保熱處置技術2.2 縮短加熱時間真空化學熱處置：是在負壓的氣相介質中進展。由于在真空形狀下工件外表凈化，以及采用較高的溫度，因此大大提高了滲速。如真空滲碳可提高消費率12倍；在133.310-110-2Pa下滲鋁、鉻，滲速可提高10倍以上。 取消回火或減少回火次數(shù)：取消滲碳鋼的回火，如20Cr鋼裝載機用雙面滲碳活塞銷取消回火的疲勞極限較回火的可提高16；取消低碳馬氏體鋼的回火，將推土機銷軸套簡化為20鋼淬火態(tài)低碳馬氏體運用，硬度穩(wěn)定在45HRC左右，產(chǎn)品強度和耐磨性顯著

6、提高，質量穩(wěn)定；高速鋼減少回火次數(shù)，如W18Cr4V鋼機用鋸條采用一次回火5601h替代傳統(tǒng)的5601h三次回火，運用壽命提高40。112、節(jié)能環(huán)保熱處置技術2.2 縮短加熱時間合理減少滲層深度：化學熱處置周期長，耗電大，如能減少滲層深度以縮短時間是節(jié)能的重要手段。用應力測定求出必要的硬化層深度，闡明目前的硬化層過深，只需傳統(tǒng)硬化層深度的70就足夠。研討闡明，碳氮共滲比滲碳可減少層深3040。同時假設在實踐消費中將滲層深度控制在其技術要求的下限，也可節(jié)能 20，同時還縮短了時間，減小了變形。離子化學熱處置：它是一種在低于一個大氣壓的含有欲滲元素的氣相介質中，利用工件陰極和陽極之間產(chǎn)生輝光放電同

7、時滲入欲滲元素的化學熱處置工藝。如離子滲氮、離子滲碳、離子滲硫等，具有滲速快、質量好、節(jié)能等優(yōu)點。 122、節(jié)能環(huán)保熱處置技術2.3 真空熱處置1不氧化、不脫碳、不增碳對工件內部和外表有良好的維護作用：2提高整體機械性能、脫氣和促進金屬外表的凈化作用： 3工件變形小4真空爐采用碳氈作為保溫隔熱資料，其蓄熱非常少，熱效率高,可實現(xiàn)快速升溫暖降溫；沒有易燃易爆性氣體，任務環(huán)境好，操作平安，沒有污染和公害。132、節(jié)能環(huán)保熱處置技術湖南頂立科技雙室真空油淬氣冷爐和單室氣淬爐142、節(jié)能環(huán)保熱處置技術2.4 感應熱處置感應穿透加熱高溫回火可在延續(xù)作業(yè)的消費線上完成調質工藝。它適用于中碳鋼或低合金鋼的鍛

8、件進展熱處置，具有消費效率高、畸變小、少無氧化脫碳、消費過程易于實現(xiàn)自動化。采用感應自行回火：采用感應自行回火替代爐中回火，由于是利用感應加熱將熱量傳到淬火層以外，淬火冷卻時未全部帶走殘留下來的熱量而實現(xiàn)短時間回火，因此具有高效節(jié)能，并在許多情況下如對高碳鋼及高碳高合金鋼可防止淬火開裂，同時一經(jīng)確定各工藝參數(shù)可大批量消費等優(yōu)點，經(jīng)濟效益顯著。 152、節(jié)能環(huán)保熱處置技術2.5 高能束熱處置：激光束、電子束、離子束外表技術與外表改性技術(外表淬火、重熔、涂層)是利用高能束對工件的外表快速加熱作用實現(xiàn)工件外表熱處置，不產(chǎn)生煙塵等污染，屬清潔熱處置技術。162、節(jié)能環(huán)保熱處置技術2.6 部分加熱替代

9、整體加熱對一些部分又技術要求的零件如耐磨的齒軸徑、軋輥輥徑等，可采用浴爐加熱、感應加熱、脈沖加熱、火焰加熱等部分加熱方式替代如箱式爐等的整體加熱，可以實現(xiàn)各零件摩擦咬合部位之間的適當配合，提高零件運用壽命，又由于是部分加熱，所以能顯著減小淬火變形，降低能耗。 172、節(jié)能環(huán)保熱處置技術2.7 修復熱處置對失效、缺點零件采用熱處置方法和技術使之修復再生的技術。修復熱處置技術開展很快，有資料引見，美國修復技術產(chǎn)業(yè)的年產(chǎn)值已達500億美圓。我國某坦克發(fā)動機采用修復熱處置等技術使廢舊零件起死回生，其服役壽命延伸了40 。自上世紀80年代以來，再制造修復熱處置技術已擴展到民用產(chǎn)品上，其開展將促使我國構成

10、制造技術中的一個新興產(chǎn)業(yè)。182、節(jié)能環(huán)保熱處置技術2.8 余熱利用鍛后余熱淬火是常用的熱處置工藝之一，不僅可獲得較高的綜合機械性能，還可以簡化工藝，節(jié)省能源。開發(fā)延續(xù)熱處置爐低溫余熱利用關鍵資料，構成高效熱交換成套安裝批量消費才干，熱處置爐排放較高溫度300左右廢氣，降低到150以下，將余熱轉換為消費熱水、過熱水和低壓蒸汽，低壓蒸汽運用于制冷和除濕。低溫余熱高效利用技術在鋼鐵企業(yè)構成運用示范。 193、節(jié)能配備合理選擇能源；合理選擇爐型，延續(xù)式爐比周期式爐好，圓型爐膛比如型爐膛好；消化吸收國外先進的設計理念，自主創(chuàng)新，優(yōu)化爐體構造設計，減少熱損失，提高熱效率；盡能夠采用蓄熱少、絕熱性好的輕質

11、耐火資料爐襯，如用耐火纖維對爐襯進展節(jié)能設計；采用密封爐體構造，防止漏氣和吸入空氣；充分利用余熱和廢熱；熄滅過程的優(yōu)化，合理選擇和控制熄滅系數(shù)；采用紅外輻射涂料涂層，用于輕質磚和纖維的復合爐襯可節(jié)能50左右，用于熄滅爐可節(jié)能10 一30，升溫時間減少20 一4o；減少熱處置工卡具所呵斥的熱量損失等。203、節(jié)能配備3.1 合理選擇能源我國的機械制造業(yè)的熱處置爐主要用電。電爐加熱雖然也能到達高的熱效率(70 80)，但思索到30 一40的熱力發(fā)電效率，熱處置電加熱的綜合效率只需20 30。用天然氣、液化石油氣、重油和輕油的熄滅爐，采取空氣充分預熱措施及高效熱交換器就可以直接把爐子的加熱效率維持到

12、60 70以上。在各種燃料中，用天然氣加熱還有環(huán)境溫室效應最低的優(yōu)越性213、節(jié)能配備223、節(jié)能配備3.2 合理選擇爐型在一樣功率條件下，延續(xù)爐比周期爐效率高25以上，在消費批量適宜前提下，應盡能夠選用延續(xù)爐。密封滲碳淬火爐可實現(xiàn)滲碳后直接淬火的節(jié)能工藝，故用密封箱式爐比用井式爐滲碳優(yōu)越。各種爐型按熱效率(由高到低)排序為：振底爐、網(wǎng)帶爐、井式爐、保送帶爐、箱式爐和鹽浴爐。233、節(jié)能配備3.3 減少熱損失(1)減少爐壁散熱和蓄熱選用輕質耐火絕熱資料。密封多用爐輕質耐火磚改陶瓷纖維塊可節(jié)電13 ，升溫時問減少30，洗爐時問縮短75。保送帶式爐重質磚改陶瓷纖維塊，節(jié)約燃料50，空爐升溫時問縮短

13、90。盡量防止爐壁開孑L，如30mm30mm矩型孑L，設孑L內負壓為10Pa，那么每小時侵入的冷空氣達10m3，勢必降低爐溫，添加燃料耗費。鹽浴爐不蓋蓋，維持爐溫會添加46的電能。減少爐子外外表積可減少爐子散熱，圓柱形爐外表積比矩形爐約小14。(2)減輕料盤夾具分量加熱料盤、夾具耗費的熱占18 29。采用高級合金減輕料盤，夾具分量有節(jié)電20的記錄。減輕料盤、夾具，可多裝工件提高效率。真空爐用鉬棒替代耐熱鋼可減少23分量，使加熱時間縮短25。用網(wǎng)帶替代鏈板節(jié)能效果顯著。243、節(jié)能配備3.4 廢熱利用(1)預熱空氣利用煙道氣廢熱預熱熄滅用空氣，節(jié)能效果顯著：把空氣預熱到400C可節(jié)約16 20燃

14、料，預熱到600節(jié)能25 30燃料。(2)高效熱交換器預熱空氣的熱交換器有反向流、平行流和橫流三類：高效橫流熱交換器可將空氣預熱到800 IO00C的高溫。(3)新型熱回收熄滅器：用蜂窩狀陶瓷塊能吸(回)收和儲存煙道氣熱量，回收效率大大提高。254、節(jié)能資料4.1 非調質鋼與調質鋼比較，非調質鋼的主要優(yōu)點： 鍛件無須調質處置，是典型的資源節(jié)約型構造資料。不存在因淬火產(chǎn)生的變形、開裂等工序質量問題，省去了后續(xù)校直、探傷等工序。 在零件的橫截面上可得到均勻一致的組織和性能，而調質鋼由于受資料淬透性的影響，零件的外表和心部往往存在較大的組織和硬度差別。國內非調質鋼主要用于發(fā)動機曲軸、連桿、前軸、轉向

15、節(jié)等零件。非調質鋼的運用，可以使消費此類零件的熱處置能耗降低70 80 。從節(jié)能、環(huán)保的角度講，微合金化非調質鋼的運用將是汽車用構造鋼的開展方向之一。目前制約非調質鋼進一步推行運用的主要妨礙是資料價錢264、節(jié)能資料4.2 免退火鋼免退火冷鐓鋼經(jīng)過化學成分的調整，控軋、控冷，細化晶粒并使珠光體變態(tài)，降低軋制態(tài)的硬度，提高其塑性變形才干，減小變形抗力 。免退火冷鐓鋼的運用，省略了冷拔前的退火工藝，降低了消費本錢。目前，免退火冷鐓鋼可用于消費88級汽車緊固件類零件。隨著冶金技術的發(fā)，免退火冷鐓鋼有能夠運用于更高強度的緊同件消費中。274、節(jié)能資料4.3 細晶粒構造鋼為抑制鋼件在1000以上高溫滲碳

16、時的晶粒過分長大，并可實施滲碳降溫的直接淬火，要求開發(fā)更多的本質細晶粒的滲碳構造鋼。在鋼中添加Ti、V、zr和Nb等細化晶粒元素，可滿足此要求。4.4 奧貝球墨鑄鐵(ADI)經(jīng)貝氏體等溫淬火后組織是貝氏體+殘留奧氏體，強度高，強韌性好，堪與中碳鋼的性能匹敵，且消費過程簡單，制造本錢低，節(jié)能節(jié)材效果明顯。消費奧貝球鐵件的關鍵技術是大批量消費的等溫淬火工藝和延續(xù)式消費線。國內外已在許多汽車零件(齒輪、凸輪軸和曲軸)上推行運用。284、節(jié)能資料4.5 貝氏體鋼：高強度、高韌度節(jié)能型低碳貝氏體鋼系列：包括12Mn2VB低碳粒狀貝氏體鋼、低碳仿晶界型鐵素體粒狀貝氏體復相鋼(如B7I鋼、B5鋼、JB460

17、鋼等)、低碳Cr-M 一SiMo系貝氏體鋼和無碳化物貝氏體馬氏體復相鋼貝氏體鋼可將熱加工成型與熱處置合并成一個工序不僅節(jié)能、簡化工序(省去淬火工序)提高消費效率，而且防止了淬火處置引起的畸變、開裂和氧化脫碳缺陷及后續(xù)處置工序，可謂一舉多得用于高強度抽油桿、汽車前橋、高強度耐磨鋼板、重型釬桿(三峽電站船閘施工)等重要零部件295、節(jié)能環(huán)保管理消費管文科學化(1)仔細貫徹有關熱處置能源利用的國家及行業(yè)規(guī)范。(2)加速熱處置消費的規(guī)模化：規(guī)模出效益，要徹底處理資料成形加工企業(yè)的污染、能耗問題，就應該轉換廠家各自處理的觀念，變?yōu)閰^(qū)域內集中處置。鑄造、熱處置、電鍍行業(yè)都有同類性質問題。建議在有條件地域建

18、立鑄造、熱處置、電鍍工業(yè)園區(qū)，經(jīng)過合理規(guī)劃、合理選址，將廠點(特殊產(chǎn)品的配套加工除外)集中在工業(yè)園區(qū)消費，集中管理、集中治污，從根本上處理不達標排放、偷排等景象。(3)合理安排和組織消費。根據(jù)鍛件的類型、批量和時間要求安排熱處置設備的合理運用，盡量減少延續(xù)消費設備的停機時間 種類多、批量小的企業(yè)(模具企業(yè)等) 應利用社會資源，鍛件熱處置可委托專業(yè)熱處置廠加工。306、熱處置專業(yè)與行業(yè)開展定義：熱處置是將固態(tài)金屬或合金在一定介質中加熱、保溫暖冷卻，以改動資料整體或外表組織，從而獲得所需性能的工藝。時間溫度加熱保溫冷卻淬火回火316、熱處置專業(yè)與行業(yè)開展學科專業(yè)開展熱處置資料科學與工程：構呵斥分、性能、加工、運用資料改性與控制工程：資