節能減排將是我國較長時間內的一項基本國策,又是我國經濟可持續發展戰略的主要部分和重要保證。所以加強熱處理的節能減排已是行業的當務之急。
(1)推廣應用高效節能的先進熱處理設備先進的熱處理設備如多用爐、網帶爐、離子滲氮爐、真空爐等,這些設備在保證零件熱處理質量的同時,一般也具有良好的節能環保的效果。
對熱處理爐,可以采取的節能措施主要有:
①合理選擇能源和爐型,連續式爐比周期式爐好,圓型爐膛比方型爐膛好;
②充分利用余熱,如鐘罩式爐的一爐罩多爐臺就是一種充分利用爐罩余熱的節能爐型;
③優化爐體結構設計,減少熱損失,提高熱效率,并盡可能采用蓄熱少、絕熱性好的輕質耐火材料爐襯,如用耐火纖維對爐襯進行節能設計,采用密封爐體結構,防止漏氣和吸入空氣;
④優化燃燒過程,合理選擇和控制燃燒系數;
⑤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能50%左右,用于燃料爐可節能10%～30%,升溫時間縮短20%～40%;
⑥減少熱處理工卡具所造成的熱量損失等。
(2)采用高效節能的熱處理工藝可以采取的措施主要有:
①嚴格控制鑄鍛成形工藝以改善顯微組織,減少或取消某些預備熱處理;
②充分利用鑄、鍛工序后的余熱進行處理;
③采用表面或局部熱處理取代整體熱處理;
④提高滲碳溫度,采用直生式氣氛、金屬表面活化催滲技術、離子轟擊(離子滲C、N)、化學催滲技術(稀土催滲法),加速化學熱處理過程;
⑤合理規定表面有效硬化層深度,用碳氮共滲代替滲碳,用鐵素體狀態下的化學熱處理代替奧氏體狀態下的化學熱處理;
⑥亞共析鋼的兩相區加熱淬火;
⑦在罩式退火爐中采用H2代替氨分解氣氛,改善熱傳遞過程,提高生產率;
⑧改進常規熱處理工藝,縮短結構鋼的加熱保溫時間,對軸承鋼、工具鋼、高速鋼采用高溫短時快速退火;
⑨應用計算機模擬技術和計算機動態控制技術,優化熱處理工藝過程,以實現優質、高效、清潔和精確熱處理。
隨著經濟的發展,依靠科技進步、自主創新,不斷研究熱處理的新工藝、新設備,研究開發各種節能、高效、環保型的熱處理設備。如利用高頻和超高頻脈沖及激光熱處理設備,電子束處理,離子轟擊化學熱處理及計算機的應用等都為提高我國熱處理水平開拓了廣闊的技術創新空間。
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