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热处理设备怎样使用才能省点钱!

发布时间:2020-01-07 15:33:21  南京万普建设工程有限公司

加热设备的节能潜力巨大,对节能的设备基本要求是,有较大的炉膛、有效的利用面积率、均匀的温度区域、较高的装载量、良好的加热装置、廉价能源、良好的传热效果、良好的保温能力、较少的热损失、较高的热效率等。按该要求,对设备的引进、改造、自发研制以及合理使用,有效地开展节能生产。


(1)合理选择能源


①用电干净,易控制,如井式电阻炉,属间接加热工件,热效率较低,通过强化辐射、减少炉衬蓄热及炉壁散热来提高热效率;脉冲离子氮化炉,用电能把低真空的气体电离成离子,在电场作用下,高速冲击工件,在加热工件的同时,把氮元素深入工件,这种热处理方式有较高的热效率;中频感应加热,处于交变电磁场中的曲轴,内部产生交变电流即涡流而把曲轴表面瞬间加热至高温,属直接加热,有很高的热效率,达55%~90%,感应淬火属局部处理,比整体淬火节能近80%~90%。



②用燃料便宜,最好用天然气或煤气,其属高热值的气体,可以在喷射式烧嘴上形成火焰,通过热冲击、热辐射、热对流的方式,直接加热工件,有高的换热系数和加热速度,故热效率高。台式正火炉、连续正火流水线等用天然气作加热能源来处理工件。



(2)减少热损失,提高热效率


①台式正火炉及正火流水线,为减少炉衬蓄热采用复合炉衬,炉壁使用陶瓷纤维,内壁表面涂红外反射涂料;炉底考虑到强度要求高,采取粘土砖+轻质耐火砖结构;炉门为内壁贴陶瓷纤维。


②自制台式正火炉,为提高炉子密封性,炉体尽量少开孔,以避免热量散失。


③井式电阻炉,减少料盘、料框的重量,只要能承载设备允许的最大的装炉量即可,避免消耗更多的能量来加热料盘、料框。



(3)燃料炉-高效燃烧嘴的开发应用


优良的燃烧嘴,应能自动调节燃气与空气的比例,且燃烧的火焰能实现炉内强辐射及强对流。正火流水线使用的是SIC100HB燃烧嘴,与对面相对交叉均匀放置炉两侧壁接近底部,点火后迅速升温,有利于促进热气流再循环,可显著节能。


(4)充分利用余热及废热


①如图气体软氮化,加热到590℃高温保温3h,停电随炉降温到540℃利用炉内余热继续通介质氮化,可获得非常好的效果,前提是设备密封性好。用额定功率180KW型号为SL02-35的井式氮化炉,处理同样的产品,改进前后每条曲轴产品可节省20度电。


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图1  气体软氮化改进前工艺


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   图2 气体软氮化改进后工艺


②正火流水线,利用天然气作燃料加热,其烟筒排除废气的同时,也带走炉内20%~50%的热量。那么在设备设计安装时充分考虑到余热的再利用,就把助燃空气管道设置在紧贴烟筒来预热助燃空气,刚进入炉内空气能达到100~200℃,可降低热损耗。


(5)炉型的合理选择


当热处理产品的批量及工艺确定后,选用炉型就成为实现工艺、节能、降低成本的关键。连续式炉比周期式炉耗能少,各种炉子的热效率顺序由高到低:震底式炉、井式炉、输送带式炉、箱式炉或台式炉。当批量大时,宜选用连续式炉;当品种比较多数量较少,就集中使用周期炉。


(6)推广氨基气氛井式电阻炉热处理


氨基气氛用于客户特殊要求的回火热处理,可以达到少无氧化脱碳和工件表面光亮无锈蚀的效果;用于化学热处理可减少内氧化、防腐蚀,提高化学热处理质量。氨基气氛气源丰富,成本低廉。安全性好,适应性强,污染少,废气燃烧后生成水和二氧化碳释放空气中。一般选用液化的氨气,作保护气氛及化学热处理的介质资源。


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