熱處理工藝的現狀
1.金屬熱處理工藝技術的現狀及發展存在的問題
熱處理技術是機械制造技術的重要組成部分,是強化金屬材料、挖掘金屬材料潛力的重要工藝措施,是保證和提高機械產品質量和壽命的關鍵因素。青島熱處理材料在固態下,通過加熱、保溫和冷卻的手段,以獲得預期組織和性能的一種金屬熱加工工藝。山東熱處理在從石器時代進展到銅器時代和鐵器時代的過程中,熱處理的作用逐漸為人們所認識。煙臺熱處理將鋼奧氏體化后以適當的冷卻速度冷卻,使工件在橫截面內全部或一定的范圍內發生馬氏體等不穩定組織結構轉變的熱處理工藝。通過適當的熱處理,可以最大限度地發揮材料的潛力,保證產品所要求的機械性能、工藝性能。目前,我國機械行業有熱處理廠、熱處理點約10500個,職工總數近15萬人,供熱設備約11萬臺,年熱處理鋼700噸,鑄造熱處理300噸,年產值50億元,年用電量85億千瓦時,熱處理生產技術和產品質量大大提高,為我國機械行業的發展提供了有力的支持。但與國外先進的熱處理技術相比,我國的熱處理技術還存在很大差距。
2.熱處理設備能耗大,能源利用率低
熱處理是通過加熱、保溫、冷卻來改變零件的內部組織,從而改變其使用性能。熱處理約占機械制造業總用電量的25% ~ 30% ,是制造業的主要能耗之一。雖然中國熱處理單位平均耗電量已從1978年的1600千瓦時/噸下降到1000千瓦時/噸,主要工業城市和大中型企業的熱處理單位平均耗電量已從500千瓦時/噸下降到800千瓦時/噸,但中國熱處理單位平均耗電量已從1978年的1600千瓦時/噸下降到1000千瓦時/噸,仍存在相當大的差距。歐美熱處理單位平均耗電量為300 ~ 450千瓦時/t,而日本各種熱處理工藝單位平均耗電量僅為323千瓦時/t。我國的熱處理消耗量與日本、歐美的能源消耗指數相比,達到2 ~ 3倍以上。
造成這種情況的主要原因是:1)設備負荷率低。目前普遍存在大馬拉大車的現象,大馬拉大車是在爐子不足的情況下生產的,由此造成的電力浪費估計在40%以上;2)設備有效利用率低。由于生產組織不當,加熱設備不能連續工作,大量時間和電力消耗在加熱爐上;3)加熱設備熱損失大。爐襯蓄熱能力大,隔熱效果差,散熱嚴重;4)加熱時的無效消耗。各種加熱爐的夾具和托盤設計不符合節能要求,尺寸過大,造成約10%~20%的電能浪費;5)工藝選擇不當,加熱和保溫時間計算保守;6)運行人員節能意識差,特別是在交接班的情況下,人為浪費能源的現象嚴重;7)在管理上,只重視生產任務的完成,忽視節能工作,企業熱處理能源利用缺乏管理規定和有效的節能措施。
3.污染環境嚴重
熱處理公司生產企業屬于一個高溫進行作業,對環境的污染問題主要內容包括社會生產中產生和排放的廢氣、廢水、粉塵、廢渣、噪聲和電磁信息輻射等。全國有近2萬臺鹽浴爐,年消耗NaCl、BaCl2等中性鹽8×104t以上、活性鹽9000 t。