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1、2022-5-41熱處理熱處理專業(yè)與行業(yè)發(fā)展思考專業(yè)與行業(yè)發(fā)展思考2節(jié)能環(huán)保熱處理節(jié)能環(huán)保熱處理1、引言、引言2、節(jié)能環(huán)保熱處理技術(shù)、節(jié)能環(huán)保熱處理技術(shù)3、節(jié)能裝備、節(jié)能裝備4、節(jié)能材料、節(jié)能材料5、節(jié)能環(huán)保管理、節(jié)能環(huán)保管理6、熱處理專業(yè)發(fā)展遐(瞎)想、熱處理專業(yè)發(fā)展遐(瞎)想31、引言、引言p建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會擺在工業(yè)化、現(xiàn)建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會擺在工業(yè)化、現(xiàn)代化發(fā)展戰(zhàn)略的突出位置。熱處理作為機械行業(yè)的代化發(fā)展戰(zhàn)略的突出位置。熱處理作為機械行業(yè)的耗能大戶,其節(jié)能減排工作意義重大。耗能大戶,其節(jié)能減排工作意義重大。p我國傳統(tǒng)的老三爐(箱式爐、我國傳統(tǒng)的老三爐(箱式爐、 井

2、式爐和鹽浴爐)在井式爐和鹽浴爐)在現(xiàn)有服役設(shè)備的比重非常大,總數(shù)超過十萬臺,能現(xiàn)有服役設(shè)備的比重非常大,總數(shù)超過十萬臺,能耗高、環(huán)境污染、產(chǎn)品質(zhì)量低下等問題非常突出。耗高、環(huán)境污染、產(chǎn)品質(zhì)量低下等問題非常突出。41、引言、引言p我國每年鋼材年實際熱處理生產(chǎn)量超過我國每年鋼材年實際熱處理生產(chǎn)量超過1億噸。億噸。l5 000噸年淬火油因蒸發(fā)或局部燃燒造成碳氫化合物、噸年淬火油因蒸發(fā)或局部燃燒造成碳氫化合物、CO及煙塵;及煙塵;l9 000噸年的廢淬火油因排放不當而污染水質(zhì);噸年的廢淬火油因排放不當而污染水質(zhì);l鹽浴爐生成鹽蒸氣鹽浴爐生成鹽蒸氣7 000噸年以上;噸年以上;l有害廢渣約有害廢渣約10

3、 000噸年;噸年;l燃煤爐窯排放燃煤爐窯排放SO2 約約115萬噸年,灰分約萬噸年,灰分約815萬噸年;萬噸年;l噴砂處理中產(chǎn)生的噴砂處理中產(chǎn)生的SiO 等有害粉塵等有害粉塵10 000噸年噸年561、引言、引言p美國熱處理美國熱處理2020年設(shè)想目標:能源消耗減少年設(shè)想目標:能源消耗減少80 ,工藝,工藝周期縮短周期縮短50 ,工藝成本降低,工藝成本降低75 ,熱處理實現(xiàn)零畸變,熱處理實現(xiàn)零畸變和最低的質(zhì)量分散度,加熱爐使用壽命提高到原來的和最低的質(zhì)量分散度,加熱爐使用壽命提高到原來的10倍,倍,加熱爐價格降低加熱爐價格降低50 ,實現(xiàn)生產(chǎn)零污染,實現(xiàn)生產(chǎn)零污染 。-啟示是:熱啟示是:熱處

4、理制造領(lǐng)域的節(jié)能降耗有巨大潛力處理制造領(lǐng)域的節(jié)能降耗有巨大潛力;p熱處理制造成本的降低依然存在很大的空間;熱處理爐用熱處理制造成本的降低依然存在很大的空間;熱處理爐用材料以及各種耐熱元件和構(gòu)件的壽命在現(xiàn)有基礎(chǔ)上有望大材料以及各種耐熱元件和構(gòu)件的壽命在現(xiàn)有基礎(chǔ)上有望大幅度提高;最大限度地減小產(chǎn)品熱處理質(zhì)量分散度,實現(xiàn)幅度提高;最大限度地減小產(chǎn)品熱處理質(zhì)量分散度,實現(xiàn)真正意義的綠色制造是熱處理界應(yīng)該始終追求的目標。真正意義的綠色制造是熱處理界應(yīng)該始終追求的目標。71、引言、引言l高品質(zhì)高品質(zhì)l高效率高效率l低能耗低能耗l清凈環(huán)保清凈環(huán)保l智能化。智能化。富有生命力的熱處理技術(shù)富有生命力的熱處理技術(shù)

5、82、節(jié)能環(huán)保熱處理技術(shù)、節(jié)能環(huán)保熱處理技術(shù)2.1 降低加熱溫度降低加熱溫度l一般亞共析碳鋼的淬火加熱溫度在一般亞共析碳鋼的淬火加熱溫度在Ac3以上以上3050,共析及過共析碳鋼淬火加熱溫度為共析及過共析碳鋼淬火加熱溫度為Ac1以上以上3050。但近年來的研究證實,亞共析鋼在略低于但近年來的研究證實,亞共析鋼在略低于Ac3的的兩兩相區(qū)內(nèi)加熱淬火(即亞溫淬火)可提高鋼的強韌性,相區(qū)內(nèi)加熱淬火(即亞溫淬火)可提高鋼的強韌性,降低脆性轉(zhuǎn)變溫度,并可消除回火脆性。淬火的加熱降低脆性轉(zhuǎn)變溫度,并可消除回火脆性。淬火的加熱溫度可降低溫度可降低40。l對高碳鋼采用低溫快速短時加熱淬火,可減少奧氏體對高碳鋼采

6、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。僅可提高其韌度,而且還縮短了加熱時間。92、節(jié)能環(huán)保熱處理技術(shù)、節(jié)能環(huán)保熱處理技術(shù)2.1 降低加熱溫度降低加熱溫度l 對于某些傳動齒輪,以碳氮共滲代替滲碳,耐磨性提對于某些傳動齒輪,以碳氮共滲代替滲碳,耐磨性提高高4060,疲勞強度提高,疲勞強度提高5080,共滲時間,共滲時間相當,但共滲溫度(相當,但共滲溫度(850)較滲碳溫度()較滲碳溫度(920)低)低70,同時還可減小熱處理變形。,同時還可減小熱處理變形。l用低中溫回火代

7、替高溫回火:中碳或中碳合金結(jié)構(gòu)鋼用低中溫回火代替高溫回火:中碳或中碳合金結(jié)構(gòu)鋼用中、低溫回火代替高溫回火,可獲得更高的多沖抗用中、低溫回火代替高溫回火,可獲得更高的多沖抗力。力。W6Mo5Cr4V2鋼制鋼制8mm鉆頭,在淬火后進行鉆頭,在淬火后進行3501h5601h二次回火,較二次回火,較5601h三次回三次回火的鉆頭切削壽命提高火的鉆頭切削壽命提高40。 102、節(jié)能環(huán)保熱處理技術(shù)、節(jié)能環(huán)保熱處理技術(shù)2.2 縮短加熱時間縮短加熱時間l一般要對加熱保溫時間公式一般要對加熱保溫時間公式KD中的加熱系數(shù)中的加熱系數(shù)進行進行修正。傳統(tǒng)修正。傳統(tǒng)值推薦為值推薦為1.01.8min/mm,這顯然是保守

8、的。,這顯然是保守的。如果能將如果能將值減小,則可大大縮短加熱時間。加熱時間應(yīng)值減小,則可大大縮短加熱時間。加熱時間應(yīng)根據(jù)鋼種工件尺寸、裝爐量等情況通過實驗確定。根據(jù)鋼種工件尺寸、裝爐量等情況通過實驗確定。l高溫化學熱處理:就是在設(shè)備使用溫度允許及所滲鋼種高溫化學熱處理:就是在設(shè)備使用溫度允許及所滲鋼種奧氏體晶粒不長大條件狹,提高化學熱處理溫度,從而奧氏體晶粒不長大條件狹,提高化學熱處理溫度,從而大大加速滲碳的速度。把滲碳溫度從大大加速滲碳的速度。把滲碳溫度從930提高到提高到1000,可使?jié)B碳速度提高可使?jié)B碳速度提高2倍以上。倍以上。112、節(jié)能環(huán)保熱處理技術(shù)、節(jié)能環(huán)保熱處理技術(shù)2.2 縮短

9、加熱時間縮短加熱時間l真空化學熱處理:是在負壓的氣相介質(zhì)中進行。由于在真空狀態(tài)下真空化學熱處理:是在負壓的氣相介質(zhì)中進行。由于在真空狀態(tài)下工件表面凈化,以及采用較高的溫度,因而大大提高了滲速。如真工件表面凈化,以及采用較高的溫度,因而大大提高了滲速。如真空滲碳可提高生產(chǎn)率空滲碳可提高生產(chǎn)率12倍;在倍;在133.3(10-110-2)Pa下滲鋁、下滲鋁、鉻,滲速可提高鉻,滲速可提高10倍以上。倍以上。 l取消回火或減少回火次數(shù):取消滲碳鋼的回火,如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雙面滲碳活塞銷取消回火的疲勞極

10、限較回火的可提高16;取消低;取消低碳馬氏體鋼的回火,將推土機銷軸套簡化為碳馬氏體鋼的回火,將推土機銷軸套簡化為20鋼淬火態(tài)(低碳馬氏鋼淬火態(tài)(低碳馬氏體)使用,硬度穩(wěn)定在體)使用,硬度穩(wěn)定在45HRC左右,產(chǎn)品強度和耐磨性顯著提高,左右,產(chǎn)品強度和耐磨性顯著提高,質(zhì)量穩(wěn)定;高速鋼減少回火次數(shù),如質(zhì)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鋼機用鋸條采用一次回火(回火(5601h)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的5601h三次回火,使用壽命提高三次回火,使用壽命提高40。122、節(jié)能環(huán)保熱處理技術(shù)、節(jié)能環(huán)保熱處理技術(shù)2.2 縮短加熱時間縮短加熱時間l合理減少滲層深度:化學熱處理周期長

11、,耗電大,如能減少滲層深合理減少滲層深度:化學熱處理周期長,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(yīng)力測定求出必要的硬化層深度以縮短時間是節(jié)能的重要手段。用應(yīng)力測定求出必要的硬化層深度,表明目前的硬化層過深,只需傳統(tǒng)硬化層深度的度,表明目前的硬化層過深,只需傳統(tǒng)硬化層深度的70就足夠。就足夠。研究表明,碳氮共滲比滲碳可減少層深研究表明,碳氮共滲比滲碳可減少層深3040。同時若在實際。同時若在實際生產(chǎn)中將滲層深度控制在其技術(shù)要求的下限,也可節(jié)能生產(chǎn)中將滲層深度控制在其技術(shù)要求的下限,也可節(jié)能 20,同,同時還縮短了時間,減小了變形。時還縮短了時間,減小了變形。l離子化學熱處理:它

12、是一種在低于一個大氣壓的含有欲滲元素的氣離子化學熱處理:它是一種在低于一個大氣壓的含有欲滲元素的氣相介質(zhì)中,利用工件(陰極)和陽極之間產(chǎn)生輝光放電同時滲入欲相介質(zhì)中,利用工件(陰極)和陽極之間產(chǎn)生輝光放電同時滲入欲滲元素的化學熱處理工藝。如離子滲氮、離子滲碳、離子滲硫等,滲元素的化學熱處理工藝。如離子滲氮、離子滲碳、離子滲硫等,具有滲速快、質(zhì)量好、節(jié)能等優(yōu)點。具有滲速快、質(zhì)量好、節(jié)能等優(yōu)點。 132、節(jié)能環(huán)保熱處理技術(shù)、節(jié)能環(huán)保熱處理技術(shù)2.3 真空熱處理真空熱處理(1)不氧化、不脫碳、不增碳對工件內(nèi)部和表面有良好)不氧化、不脫碳、不增碳對工件內(nèi)部和表面有良好的保護作用:的保護作用:(2)提高

13、整體機械性能、脫氣和促進金屬表面的凈化作)提高整體機械性能、脫氣和促進金屬表面的凈化作用:用: (3)工件變形小)工件變形?。?)真空爐采用碳氈作為保溫隔熱材料,其蓄熱非常少,)真空爐采用碳氈作為保溫隔熱材料,其蓄熱非常少,熱效率高熱效率高,可實現(xiàn)快速升溫和降溫;沒有易燃易爆性可實現(xiàn)快速升溫和降溫;沒有易燃易爆性氣體,工作環(huán)境好,操作安全,沒有污染和公害。氣體,工作環(huán)境好,操作安全,沒有污染和公害。142、節(jié)能環(huán)保熱處理技術(shù)、節(jié)能環(huán)保熱處理技術(shù)湖南頂立科技有限公司雙室真空油淬氣冷爐和單室氣淬爐湖南頂立科技有限公司雙室真空油淬氣冷爐和單室氣淬爐152、節(jié)能環(huán)保熱處理技術(shù)、節(jié)能環(huán)保熱處理技術(shù)2.4

14、 感應(yīng)熱處理感應(yīng)熱處理l感應(yīng)穿透加熱高溫回火可在連續(xù)作業(yè)的生產(chǎn)線上完成調(diào)感應(yīng)穿透加熱高溫回火可在連續(xù)作業(yè)的生產(chǎn)線上完成調(diào)質(zhì)工藝。它適用于中碳鋼或低合金鋼的鍛件進行熱處理,質(zhì)工藝。它適用于中碳鋼或低合金鋼的鍛件進行熱處理,具有生產(chǎn)效率高、畸變小、少無氧化脫碳、生產(chǎn)過程易具有生產(chǎn)效率高、畸變小、少無氧化脫碳、生產(chǎn)過程易于實現(xiàn)自動化。于實現(xiàn)自動化。l采用感應(yīng)自行回火:采用感應(yīng)自行回火代替爐中回火,采用感應(yīng)自行回火:采用感應(yīng)自行回火代替爐中回火,由于是利用感應(yīng)加熱將熱量傳到淬火層以外,淬火冷卻由于是利用感應(yīng)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,因而時未全部帶走殘

15、留下來的熱量而實現(xiàn)短時間回火,因而具有高效節(jié)能,并在許多情況下(如對高碳鋼及高碳高具有高效節(jié)能,并在許多情況下(如對高碳鋼及高碳高合金鋼)可避免淬火開裂,同時一經(jīng)確定各工藝參數(shù)可合金鋼)可避免淬火開裂,同時一經(jīng)確定各工藝參數(shù)可大批量生產(chǎn)等優(yōu)點,經(jīng)濟效益顯著。大批量生產(chǎn)等優(yōu)點,經(jīng)濟效益顯著。 162、節(jié)能環(huán)保熱處理技術(shù)、節(jié)能環(huán)保熱處理技術(shù)2.5 高能束熱處理:高能束熱處理:激光束、電子束、離子束表面技術(shù)與表面改性技術(shù)激光束、電子束、離子束表面技術(shù)與表面改性技術(shù)(表面表面淬火、重熔、涂層淬火、重熔、涂層)是利用高能束對工件的表面快速加熱是利用高能束對工件的表面快速加熱作用實現(xiàn)工件表面熱處理,不產(chǎn)生

16、煙塵等污染,屬清潔作用實現(xiàn)工件表面熱處理,不產(chǎn)生煙塵等污染,屬清潔熱處理技術(shù)。熱處理技術(shù)。172、節(jié)能環(huán)保熱處理技術(shù)、節(jié)能環(huán)保熱處理技術(shù)2.6 局部加熱代替整體加熱局部加熱代替整體加熱 對一些局部又技術(shù)要求的零件(如耐磨的齒軸徑、軋輥對一些局部又技術(shù)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(yīng)加熱、脈沖加熱、火輥徑等),可采用浴爐加熱、感應(yīng)加熱、脈沖加熱、火焰加熱等局部加熱方式代替如箱式爐等的整體加熱,可焰加熱等局部加熱方式代替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,提高零件以實現(xiàn)各零件摩擦咬合部位之間的適當配合,提高零件使用壽命,又因為是局部加熱,所

17、以能顯著減小淬火變使用壽命,又因為是局部加熱,所以能顯著減小淬火變形,降低能耗。形,降低能耗。 182、節(jié)能環(huán)保熱處理技術(shù)、節(jié)能環(huán)保熱處理技術(shù)2.7 修復(fù)熱處理修復(fù)熱處理l對失效、故障零件采用熱處理方法和技術(shù)使之修復(fù)再對失效、故障零件采用熱處理方法和技術(shù)使之修復(fù)再生的技術(shù)。生的技術(shù)。l修復(fù)熱處理技術(shù)發(fā)展很快,有資料介紹,美國修復(fù)技修復(fù)熱處理技術(shù)發(fā)展很快,有資料介紹,美國修復(fù)技術(shù)產(chǎn)業(yè)的年產(chǎn)值已達術(shù)產(chǎn)業(yè)的年產(chǎn)值已達500億美元。億美元。l我國某坦克發(fā)動機采用修復(fù)熱處理等技術(shù)使廢舊零件我國某坦克發(fā)動機采用修復(fù)熱處理等技術(shù)使廢舊零件起死回生,其服役壽命延長了起死回生,其服役壽命延長了40 。l自上世紀

18、自上世紀80年代以來,再制造修復(fù)熱處理技術(shù)已擴展年代以來,再制造修復(fù)熱處理技術(shù)已擴展到民用產(chǎn)品上,其發(fā)展將促使我國形成制造技術(shù)中的到民用產(chǎn)品上,其發(fā)展將促使我國形成制造技術(shù)中的一個新興產(chǎn)業(yè)。一個新興產(chǎn)業(yè)。192、節(jié)能環(huán)保熱處理技術(shù)、節(jié)能環(huán)保熱處理技術(shù)2.8 余熱利用余熱利用l鍛后余熱淬火是常用的熱處理工藝之一,不僅可獲得鍛后余熱淬火是常用的熱處理工藝之一,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。較高的綜合機械性能,還可以簡化工藝,節(jié)省能源。l開發(fā)連續(xù)熱處理爐低溫余熱利用關(guān)鍵材料,形成高效開發(fā)連續(xù)熱處理爐低溫余熱利用關(guān)鍵材料,形成高效熱交換成套裝置批量生產(chǎn)能力,熱處理爐排放較高溫

19、熱交換成套裝置批量生產(chǎn)能力,熱處理爐排放較高溫度(度(300左右)廢氣,降低到左右)廢氣,降低到150以下,將余熱以下,將余熱轉(zhuǎn)換為生產(chǎn)熱水、過熱水和低壓蒸汽,低壓蒸汽應(yīng)用轉(zhuǎn)換為生產(chǎn)熱水、過熱水和低壓蒸汽,低壓蒸汽應(yīng)用于制冷和除濕。低溫余熱高效利用技術(shù)在鋼鐵企業(yè)形于制冷和除濕。低溫余熱高效利用技術(shù)在鋼鐵企業(yè)形成應(yīng)用示范。成應(yīng)用示范。 203、節(jié)能裝備、節(jié)能裝備合理選擇能源;合理選擇爐型,連續(xù)式爐比周期式爐好,圓合理選擇能源;合理選擇爐型,連續(xù)式爐比周期式爐好,圓型爐膛比方型爐膛好;消化吸收國外先進的設(shè)計理念,自主型爐膛比方型爐膛好;消化吸收國外先進的設(shè)計理念,自主創(chuàng)新,優(yōu)化爐體結(jié)構(gòu)設(shè)計,減少熱

20、損失,提高熱效率;盡可創(chuàng)新,優(yōu)化爐體結(jié)構(gòu)設(shè)計,減少熱損失,提高熱效率;盡可能采用蓄熱少、絕熱性好的輕質(zhì)耐火材料爐襯,如用耐火纖能采用蓄熱少、絕熱性好的輕質(zhì)耐火材料爐襯,如用耐火纖維對爐襯進行節(jié)能設(shè)計;采用密封爐體結(jié)構(gòu),防止漏氣和吸維對爐襯進行節(jié)能設(shè)計;采用密封爐體結(jié)構(gòu),防止漏氣和吸入空氣;充分利用余熱和廢熱;燃燒過程的優(yōu)化,合理選擇入空氣;充分利用余熱和廢熱;燃燒過程的優(yōu)化,合理選擇和控制燃燒系數(shù);采用紅外輻射涂料涂層,用于輕質(zhì)磚和纖和控制燃燒系數(shù);采用紅外輻射涂料涂層,用于輕質(zhì)磚和纖維的復(fù)合爐襯可節(jié)能維的復(fù)合爐襯可節(jié)能50左右,用于燃燒爐可節(jié)能左右,用于燃燒爐可節(jié)能10 一一30,升溫時間減

21、少,升溫時間減少20 一一4o;減少熱處理工卡具所造成的;減少熱處理工卡具所造成的熱量損失等。熱量損失等。213、節(jié)能裝備、節(jié)能裝備3.1 合理選擇能源合理選擇能源l我國的機械制造業(yè)的熱處理爐主要用電。電爐加熱雖我國的機械制造業(yè)的熱處理爐主要用電。電爐加熱雖然也能達到高的熱效率然也能達到高的熱效率(70 80),但考慮到,但考慮到30 一一40的熱力發(fā)電效率,熱處理電加熱的綜合效率只的熱力發(fā)電效率,熱處理電加熱的綜合效率只有有20 30。用天然氣、液化石油氣、重油和輕油。用天然氣、液化石油氣、重油和輕油的燃燒爐,采取空氣充分預(yù)熱措施及高效熱交換器就的燃燒爐,采取空氣充分預(yù)熱措施及高效熱交換器就

22、可以直接把爐子的加熱效率維持到可以直接把爐子的加熱效率維持到60 70以上。以上。l在各種燃料中,用天然氣加熱還有環(huán)境溫室效應(yīng)最低在各種燃料中,用天然氣加熱還有環(huán)境溫室效應(yīng)最低的優(yōu)越性的優(yōu)越性223、節(jié)能裝備、節(jié)能裝備233、節(jié)能裝備、節(jié)能裝備3.2 合理選擇爐型合理選擇爐型l在相同功率條件下,連續(xù)爐比周期爐效率高在相同功率條件下,連續(xù)爐比周期爐效率高25以上,以上,在生產(chǎn)批量合適前提下,應(yīng)盡可能選用連續(xù)爐。在生產(chǎn)批量合適前提下,應(yīng)盡可能選用連續(xù)爐。l密封滲碳淬火爐可實現(xiàn)滲碳后直接淬火的節(jié)能工藝,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。故用密封箱式爐比用

23、井式爐滲碳優(yōu)越。l各種爐型按熱效率各種爐型按熱效率(由高到低由高到低)排序為:振底爐、網(wǎng)帶爐、排序為:振底爐、網(wǎng)帶爐、井式爐、輸送帶爐、箱式爐和鹽浴爐。井式爐、輸送帶爐、箱式爐和鹽浴爐。243、節(jié)能裝備、節(jié)能裝備3.3 減少熱損失減少熱損失(1)減少爐壁散熱和蓄熱減少爐壁散熱和蓄熱選用輕質(zhì)耐火絕熱材料。密封多用爐輕質(zhì)耐火磚改陶瓷纖維選用輕質(zhì)耐火絕熱材料。密封多用爐輕質(zhì)耐火磚改陶瓷纖維塊可節(jié)電塊可節(jié)電13 ,升溫時問減少,升溫時問減少30,洗爐時問縮短,洗爐時問縮短75。輸。輸送帶式爐重質(zhì)磚改陶瓷纖維塊,節(jié)約燃料送帶式爐重質(zhì)磚改陶瓷纖維塊,節(jié)約燃料50,空爐升溫時問,空爐升溫時問縮短縮短90。盡

24、量避免爐壁開孑。盡量避免爐壁開孑L,如,如30mm30mm矩型孑矩型孑L,設(shè)孑設(shè)孑L內(nèi)負壓為內(nèi)負壓為10Pa,則每小時侵入的冷空氣達,則每小時侵入的冷空氣達10m3,勢必降,勢必降低爐溫,增加燃料消耗。鹽浴爐不蓋蓋,維持爐溫會增加低爐溫,增加燃料消耗。鹽浴爐不蓋蓋,維持爐溫會增加46的電能。減少爐子外表面積可減少爐子散熱,圓柱形爐表的電能。減少爐子外表面積可減少爐子散熱,圓柱形爐表面積比矩形爐約小面積比矩形爐約小14。(2)減輕料盤夾具重量減輕料盤夾具重量加熱料盤、夾具消耗的熱占加熱料盤、夾具消耗的熱占18 29。采用高級合金減。采用高級合金減輕料盤,夾具重量有節(jié)電輕料盤,夾具重量有節(jié)電20的

25、記錄。減輕料盤、夾具,可的記錄。減輕料盤、夾具,可多裝工件提高效率。真空爐用鉬棒代替耐熱鋼可減少多裝工件提高效率。真空爐用鉬棒代替耐熱鋼可減少23重重量,使加熱時間縮短量,使加熱時間縮短25。用網(wǎng)帶代替鏈板節(jié)能效果顯著。用網(wǎng)帶代替鏈板節(jié)能效果顯著。253、節(jié)能裝備、節(jié)能裝備3.4 廢熱利用廢熱利用(1)預(yù)熱空氣利用煙道氣廢熱預(yù)熱燃燒用空氣,節(jié)能效果預(yù)熱空氣利用煙道氣廢熱預(yù)熱燃燒用空氣,節(jié)能效果顯著:把空氣預(yù)熱到顯著:把空氣預(yù)熱到400C可節(jié)約可節(jié)約16 20燃料,預(yù)燃料,預(yù)熱到熱到600節(jié)能節(jié)能25 30燃料。燃料。(2)高效熱交換器預(yù)熱空氣的熱交換器有反向流、平行流高效熱交換器預(yù)熱空氣的熱交

26、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(yù)熱到和橫流三類:高效橫流熱交換器可將空氣預(yù)熱到800 IO00C的高溫。的高溫。(3)新型熱回收燃燒器:用蜂窩狀陶瓷塊能吸新型熱回收燃燒器:用蜂窩狀陶瓷塊能吸(回回)收和儲存收和儲存煙道氣熱量,回收效率大大提高。煙道氣熱量,回收效率大大提高。264、節(jié)能材料、節(jié)能材料4.1 非調(diào)質(zhì)鋼非調(diào)質(zhì)鋼l與調(diào)質(zhì)鋼比較,非調(diào)質(zhì)鋼的主要優(yōu)點:與調(diào)質(zhì)鋼比較,非調(diào)質(zhì)鋼的主要優(yōu)點: 鍛件無須調(diào)質(zhì)鍛件無須調(diào)質(zhì)處理,是典型的資源節(jié)約型結(jié)構(gòu)材料。不存在因淬火處理,是典型的資源節(jié)約型結(jié)構(gòu)材料。不存在因淬火產(chǎn)生的變形、開裂等工序質(zhì)量問題,省去了后續(xù)校直、產(chǎn)生的變形、開

27、裂等工序質(zhì)量問題,省去了后續(xù)校直、探傷等工序。探傷等工序。 在零件的橫截面上可得到均勻一致的組在零件的橫截面上可得到均勻一致的組織和性能,而調(diào)質(zhì)鋼由于受材料淬透性的影響,零件的織和性能,而調(diào)質(zhì)鋼由于受材料淬透性的影響,零件的表面和心部往往存在較大的組織和硬度差異。表面和心部往往存在較大的組織和硬度差異。l國內(nèi)非調(diào)質(zhì)鋼主要用于發(fā)動機曲軸、連桿、前軸、轉(zhuǎn)向國內(nèi)非調(diào)質(zhì)鋼主要用于發(fā)動機曲軸、連桿、前軸、轉(zhuǎn)向節(jié)等零件。非調(diào)質(zhì)鋼的應(yīng)用,可以使生產(chǎn)此類零件的熱節(jié)等零件。非調(diào)質(zhì)鋼的應(yīng)用,可以使生產(chǎn)此類零件的熱處理能耗降低處理能耗降低70 80 。l從節(jié)能、環(huán)保的角度講,微合金化非調(diào)質(zhì)鋼的應(yīng)用將是從節(jié)能、環(huán)保的

28、角度講,微合金化非調(diào)質(zhì)鋼的應(yīng)用將是汽車用結(jié)構(gòu)鋼的發(fā)展方向之一。目前制約非調(diào)質(zhì)鋼進一汽車用結(jié)構(gòu)鋼的發(fā)展方向之一。目前制約非調(diào)質(zhì)鋼進一步推廣應(yīng)用的主要障礙是材料價格步推廣應(yīng)用的主要障礙是材料價格274、節(jié)能材料、節(jié)能材料4.2 免退火鋼免退火鋼l免退火冷鐓鋼通過化學成分的調(diào)整,控軋、控冷,細免退火冷鐓鋼通過化學成分的調(diào)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,提高其塑性變形能力,減小變形抗力塑性變形能力,減小變形抗力 。免退火冷鐓鋼的應(yīng)用,。免退火冷鐓鋼的應(yīng)用,省略了冷拔前的退火工藝,降低了生產(chǎn)成本。目前,省略了冷拔前的退火工藝,降低了

29、生產(chǎn)成本。目前,免退火冷鐓鋼可用于生產(chǎn)免退火冷鐓鋼可用于生產(chǎn)88級汽車緊固件類零件。級汽車緊固件類零件。隨著冶金技術(shù)的發(fā),免退火冷鐓鋼有可能應(yīng)用于更高隨著冶金技術(shù)的發(fā),免退火冷鐓鋼有可能應(yīng)用于更高強度的緊同件生產(chǎn)中。強度的緊同件生產(chǎn)中。284、節(jié)能材料、節(jié)能材料4.3 細晶粒結(jié)構(gòu)鋼細晶粒結(jié)構(gòu)鋼l為克服鋼件在為克服鋼件在1000以上高溫滲碳時的晶粒過分長大,以上高溫滲碳時的晶粒過分長大,并可實施滲碳降溫的直接淬火,要求開發(fā)更多的本質(zhì)并可實施滲碳降溫的直接淬火,要求開發(fā)更多的本質(zhì)細晶粒的滲碳結(jié)構(gòu)鋼。在鋼中添加細晶粒的滲碳結(jié)構(gòu)鋼。在鋼中添加Ti、V、zr和和Nb等細等細化晶粒元素,可滿足此要求?;?/p>

30、粒元素,可滿足此要求。4.4 奧貝球墨鑄鐵奧貝球墨鑄鐵(ADI)l經(jīng)貝氏體等溫淬火后組織是貝氏體經(jīng)貝氏體等溫淬火后組織是貝氏體+殘留奧氏體,強度殘留奧氏體,強度高,強韌性好,堪與中碳鋼的性能匹敵,且生產(chǎn)過程高,強韌性好,堪與中碳鋼的性能匹敵,且生產(chǎn)過程簡單,制造成本低,節(jié)能節(jié)材效果明顯。生產(chǎn)奧貝球簡單,制造成本低,節(jié)能節(jié)材效果明顯。生產(chǎn)奧貝球鐵件的關(guān)鍵技術(shù)是大批量生產(chǎn)的等溫淬火工藝和連續(xù)鐵件的關(guān)鍵技術(shù)是大批量生產(chǎn)的等溫淬火工藝和連續(xù)式生產(chǎn)線。國內(nèi)外已在許多汽車零件式生產(chǎn)線。國內(nèi)外已在許多汽車零件(齒輪、凸輪軸和齒輪、凸輪軸和曲軸曲軸)上推廣應(yīng)用。上推廣應(yīng)用。294、節(jié)能材料、節(jié)能材料4.5 貝

31、氏體鋼:貝氏體鋼:l高強度、高韌度節(jié)能型低碳貝氏體鋼系列:包括高強度、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低碳粒狀貝氏體鋼、低碳仿晶界型鐵素體粒狀貝氏體復(fù)相鋼粒狀貝氏體復(fù)相鋼(如如B7I鋼、鋼、B5鋼、鋼、JB460鋼等鋼等)、低、低碳碳Cr-M 一一SiMo系貝氏體鋼和無碳化物貝氏體馬系貝氏體鋼和無碳化物貝氏體馬氏體復(fù)相鋼氏體復(fù)相鋼l貝氏體鋼可將熱加工成型與熱處理合并成一個工序不貝氏體鋼可將熱加工成型與熱處理合并成一個工序不僅節(jié)能、簡化工序僅節(jié)能、簡化工序(省去淬火工序省去淬火工序)提高生產(chǎn)效率,而且提高生產(chǎn)效率,而且避免了淬火處理引起的畸變、

32、開裂和氧化脫碳缺陷及避免了淬火處理引起的畸變、開裂和氧化脫碳缺陷及后續(xù)處理工序,可謂一舉多得后續(xù)處理工序,可謂一舉多得l用于高強度抽油桿、汽車前橋、高強度耐磨鋼板、重用于高強度抽油桿、汽車前橋、高強度耐磨鋼板、重型釬桿型釬桿(三峽電站船閘施工三峽電站船閘施工)等重要零部件等重要零部件305、節(jié)能環(huán)保管理、節(jié)能環(huán)保管理生產(chǎn)管理科學化生產(chǎn)管理科學化(1)認真貫徹有關(guān)熱處理能源利用的國家及行業(yè)標準。認真貫徹有關(guān)熱處理能源利用的國家及行業(yè)標準。(2)加速熱處理生產(chǎn)的規(guī)?;阂?guī)模出效益,要徹底解決材料成形加加速熱處理生產(chǎn)的規(guī)?;阂?guī)模出效益,要徹底解決材料成形加工企業(yè)的污染、能耗問題,就應(yīng)該轉(zhuǎn)換廠家各自解決的觀念,變工企業(yè)的污染、能耗問題,就應(yīng)該轉(zhuǎn)換廠家各自解決的觀念,變?yōu)閰^(qū)域內(nèi)集中處理。鑄造、熱處理、電鍍行業(yè)都有同類性質(zhì)問題。為區(qū)域內(nèi)集中處理。鑄造、熱處理、電鍍行業(yè)都有同類性質(zhì)問題。建議在有條件地區(qū)建立鑄造、熱處理、電鍍工業(yè)園區(qū),通過合理建議在有條件地區(qū)建立鑄造、熱處理、電鍍工業(yè)園區(qū),通過合理規(guī)劃、合理選址,將廠點規(guī)劃、合理選址,將廠點(特殊產(chǎn)品的配套加工除外特殊產(chǎn)品的配套加工除外)集中在工業(yè)集中在工業(yè)園區(qū)生產(chǎn),集中管理、集中治污,從根本上解決不達標排放、

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