热处理工艺的现状
1.金属热处理工艺技术的现状及发展存在的问题
热处理技术是机械制造技术的重要组成部分,是强化金属材料、挖掘金属材料潜力的重要工艺措施,是保证和提高机械产品质量和寿命的关键因素。青岛热处理材料在固态下,通过加热、保温和冷却的手段,以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。山东热处理在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中,热处理的作用逐渐为人们所认识。烟台热处理将钢奥氏体化后以适当的冷却速度冷却,使工件在横截面内全部或一定的范围内发生马氏体等不稳定组织结构转变的热处理工艺。通过适当的热处理,可以最大限度地发挥材料的潜力,保证产品所要求的机械性能、工艺性能。目前,我国机械行业有热处理厂、热处理点约10500个,职工总数近15万人,供热设备约11万台,年热处理钢700吨,铸造热处理300吨,年产值50亿元,年用电量85亿千瓦时,热处理生产技术和产品质量大大提高,为我国机械行业的发展提供了有力的支持。但与国外先进的热处理技术相比,我国的热处理技术还存在很大差距。
2.热处理设备能耗大,能源利用率低
热处理是通过加热、保温、冷却来改变零件的内部组织,从而改变其使用性能。热处理约占机械制造业总用电量的25% ~ 30% ,是制造业的主要能耗之一。虽然中国热处理单位平均耗电量已从1978年的1600千瓦时/吨下降到1000千瓦时/吨,主要工业城市和大中型企业的热处理单位平均耗电量已从500千瓦时/吨下降到800千瓦时/吨,但中国热处理单位平均耗电量已从1978年的1600千瓦时/吨下降到1000千瓦时/吨,仍存在相当大的差距。欧美热处理单位平均耗电量为300 ~ 450千瓦时/t,而日本各种热处理工艺单位平均耗电量仅为323千瓦时/t。我国的热处理消耗量与日本、欧美的能源消耗指数相比,达到2 ~ 3倍以上。
造成这种情况的主要原因是:1)设备负荷率低。目前普遍存在大马拉大车的现象,大马拉大车是在炉子不足的情况下生产的,由此造成的电力浪费估计在40%以上;2)设备有效利用率低。由于生产组织不当,加热设备不能连续工作,大量时间和电力消耗在加热炉上;3)加热设备热损失大。炉衬蓄热能力大,隔热效果差,散热严重;4)加热时的无效消耗。各种加热炉的夹具和托盘设计不符合节能要求,尺寸过大,造成约10%~20%的电能浪费;5)工艺选择不当,加热和保温时间计算保守;6)运行人员节能意识差,特别是在交接班的情况下,人为浪费能源的现象严重;7)在管理上,只重视生产任务的完成,忽视节能工作,企业热处理能源利用缺乏管理规定和有效的节能措施。
3.污染环境严重
热处理公司生产企业属于一个高温进行作业,对环境的污染问题主要内容包括社会生产中产生和排放的废气、废水、粉尘、废渣、噪声和电磁信息辐射等。全国有近2万台盐浴炉,年消耗NaCl、BaCl2等中性盐8×104t以上、活性盐9000 t。