壓鑄公司的熱處理成本分析

熱處理時壓鑄公司開模的時候必定用到的工藝，熱處理設備的節(jié)能潛力巨大，對節(jié)能的設備基本要求是，有較大的爐膛、有效的利用面積率、均勻的溫度區(qū)域、較高的裝載量、良好的加熱裝置、廉價能源、良好的傳熱效果、良好的保溫能力、較少的熱損失、較高的熱效率等。

1、合理選擇能源

①用電干凈，易控制，如井式電阻爐，屬間接加熱工件，熱效率較低，通過強化輻射、減少爐襯蓄熱及爐壁散熱來提高熱效率；脈沖離子氮化爐，用電能把低真空的氣體電離成離子，在電場作用下，高速沖擊工件，在加熱工件的同時，把氮元素深入工件，這種熱處理方式有較高的熱效率；中頻感應加熱，處于交變電磁場中的曲軸，內(nèi)部產(chǎn)生交變電流即渦流而把曲軸表面瞬間加熱至高溫，屬直接加熱，有很高的熱效率，達55%～90%，感應淬火屬局部處理，比整體淬火節(jié)能近80%～90%。

②用燃料便宜，最好用天然氣或煤氣，其屬高熱值的氣體，可以在噴射式燒嘴上形成火焰，通過熱沖擊、熱輻射、熱對流的方式，直接加熱工件，有高的換熱系數(shù)和加熱速度，故熱效率高。臺式正火爐、連續(xù)正火流水線等用天然氣作加熱能源來處理工件。

2、減少熱損失，提高熱效率

①臺式正火爐及正火流水線，為減少爐襯蓄熱采用復合爐襯，爐壁使用陶瓷纖維，內(nèi)壁表面涂紅外反射涂料；爐底考慮到強度要求高，采取粘土磚+輕質(zhì)耐火磚結(jié)構(gòu)；爐門為內(nèi)壁貼陶瓷纖維。

②自制臺式正火爐，為提高爐子密封性，爐體盡量少開孔，以避免熱量散失。

③井式電阻爐，減少料盤、料框的重量，只要能承載設備允許的最大的裝爐量即可，避免消耗更多的能量來加熱料盤、料框。

3、燃料爐-高效燃燒嘴的開發(fā)應用

優(yōu)良的燃燒嘴，應能自動調(diào)節(jié)燃氣與空氣的比例，且燃燒的火焰能實現(xiàn)爐內(nèi)強輻射及強對流。正火流水線使用的是SIC100HB燃燒嘴，與對面相對交叉均勻放置爐兩側(cè)壁接近底部，點火后迅速升溫，有利于促進熱氣流再循環(huán)，可顯著節(jié)能。

4、充分利用余熱及廢熱

①如圖氣體軟氮化，加熱到590℃高溫保溫3h，停電隨爐降溫到540℃利用爐內(nèi)余熱繼續(xù)通介質(zhì)氮化，可獲得非常好的效果，前提是設備密封性好。用額定功率180KW型號為SL02-35的井式氮化爐，處理同樣的產(chǎn)品，改進前后每條曲軸產(chǎn)品可節(jié)省20度電。

圖1氣體軟氮化改進前工藝

圖2氣體軟氮化改進后工藝

②正火流水線，利用天然氣作燃料加熱，其煙筒排除廢氣的同時，也帶走爐內(nèi)20%～50%的熱量。那么在設備設計安裝時充分考慮到余熱的再利用，就把助燃空氣管道設置在緊貼煙筒來預熱助燃空氣，剛進入爐內(nèi)空氣能達到100～200℃，可降低熱損耗。

5、爐型的合理選擇

當熱處理產(chǎn)品的批量及工藝確定后，選用爐型就成為實現(xiàn)工藝、節(jié)能、降低成本的關(guān)鍵。連續(xù)式爐比周期式爐耗能少，各種爐子的熱效率順序由高到低：震底式爐、井式爐、輸送帶式爐、箱式爐或臺式爐。當批量大時，宜選用連續(xù)式爐；當品種比較多數(shù)量較少，就集中使用周期爐。

6、推廣氨基氣氛井式電阻爐熱處理

氨基氣氛用于客戶特殊要求的回火熱處理，可以達到少無氧化脫碳和工件表面光亮無銹蝕的效果；用于化學熱處理可減少內(nèi)氧化、防腐蝕，提高化學熱處理質(zhì)量。氨基氣氛氣源豐富，成本低廉。安全性好，適應性強，污染少，廢氣燃燒后生成水和二氧化碳釋放空氣中。一般選用液化的氨氣，作保護氣氛及化學熱處理的介質(zhì)資源。