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熱處理能耗及設備的節(jié)能降耗

文檔作者：韓萬順牛麗麗文檔來源： 1熱處理廠 2技術中心		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年03月01日
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軸承技術 2009年第4期 ·l9·
熱處理能耗及設備的節(jié)能降耗
(1熱處理廠2技術中心) 韓萬順 牛麗麗
摘要：介紹熱處理企業(yè)能耗現(xiàn)狀以及一些熱處理爐設備節(jié)能降耗的措施。
關鍵詞：節(jié)能；能耗；成本
引言
節(jié)約能源是我國戰(zhàn)略性的長期能源政策，
2008年4月《節(jié)約能源法》正式實施標志著我
國對節(jié)能降耗的認識提高到新的高度。我國
熱處理行業(yè)的“十五”、“十一五”規(guī)劃都把生產
技術改造和設備更新作為行業(yè)發(fā)展的主要方
向，公司也相應制定了節(jié)能降耗、加強成本控
制的措施，為此節(jié)約用電、降低能耗成為熱處
理廠的頭等大事。
1 熱處理廠能耗現(xiàn)狀
據(jù)相關媒體報道，熱處理是機械制造行業(yè)
的用電大戶，占用電量的20％ ～30％ 。我國機
械制造廠熱處理單位能耗一般在800KW ·h／t
以上，用電費用約占生產成本的40％ ，而工業(yè)
生產發(fā)達國家一般都在400KW ·h／t以下。
我公司熱處理廠同樣也存在此類問題，造
成這種現(xiàn)狀的主要原因是加熱設備的落后。
目前我廠使用的相當部分設備是早期仿蘇爐
型，這些加熱爐密封性差，蓄熱量大，升溫時間
長，散熱嚴重，使電費占成本的45％左右，處于
行業(yè)能耗的中等水平。大量的能源浪費，使成
本居高不下，常年處于經濟減虧狀態(tài)。要達到
盈利的預期，首先要做的就是減少能耗，也就
是節(jié)約電能。
2 節(jié)能降耗的措施
節(jié)能降耗的措施很多，比如采用先進的設
備，提高產品質量、減少廢品損失，優(yōu)化生產工
藝，提高生產管理、減少設備停爐升溫，大力維
修保養(yǎng)設備、減少設備故障率等等。比較常用
的是采用先進設備和設備改造。
2．1 設備的更新?lián)Q代
最有效的是采用先進設備，先進設備是高
新技術的載體，是優(yōu)質、高效、節(jié)能、低成本和
清潔生產的基本條件。因此設備更新是企業(yè)
技術改造、提升效益的最有效途徑。
我廠一、二車間分別為先進設備和陳舊設
備的代表車間，表1及表2是兩車問噸耗及成
本的對比。
表1 2008年7月份熱處理廠一、二車間噸耗對照表
單位 噸耗(KW ·h／t) 設備種類 設備狀況
熱處理廠一車間 423．75 滾筒爐、網(wǎng)帶爐 設備先進，07年下半年啟用
K一130爐、 一熱處理廠二車間 745 7O、輥底 設備陳舊，最好的設備也已服
． 9 爐
、鑄鏈爐等 役2O多年
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· 20· 軸承技術 2009年第4期
表2 2008年1—7月生產累計成本
單 位 電費(萬元) 成本(萬元) 電費占成本
熱處理廠一車間 84．8 198．1 42．8l％
熱處理廠二車間 322．3 619．6 52．02％
熱處理廠 991．1 2165．7 45．76％
對照表1、表2中可以看出，一車間噸耗很
低，僅為二車問的56．8％ ，且電費成本也較低，
為二車間的82．3％。
一車間裝備的都是新進的熱處理爐，是設
計比較先進的滾筒爐和網(wǎng)帶爐，在能耗、生產
效率、產品質量等方面有較大的優(yōu)勢。而二車
間最新的設備都已經服役20多年了，生產套圈
的主力K一130爐是上世紀50年代的仿蘇的
老“紅旗”設備，生產鋼球的 一7O也有將近
5O年的服役周期了。以K一130爐為代表的老
式爐型散熱量大，生產作業(yè)方式比較落后(K
型爐以淬火機為主要生產模式，作業(yè)時前后爐
門敞開，大量熱能被浪費)，生產效率低。陳舊
的設備帶來高額的電費，給熱處理各車間帶來
沉重的成本負擔(7月份二車間電費占生產成
本的52．3％)，嚴重影響了熱處理經濟效益的
提高。因此K型爐等老式熱處理爐對我廠來
說是首先要淘汰的設備。
采用先進的網(wǎng)帶爐、滾筒爐等設備取代K
型爐和 一70爐，我廠的能耗和成本會降低很
多。
2．2 設備的節(jié)能改造
設備的更新?lián)Q代能雖然可以使能耗大大
降低，但是前期投人很大，而且準備周期長，對
生產影響較大，對一些企業(yè)來說實現(xiàn)起來難度
很大，因此對設備的節(jié)能改造也是勢在必行。
2．2．1 大型回火爐的建造
據(jù)同行業(yè)有關資料，大型回火爐的使用可
以有效的減少設備的裝機量，從而節(jié)約能源，
降低成本。我廠二車間有三條K一130生產
線，共三臺淬火爐、三臺回火爐，在日常生產中
三臺回火爐的使用溫度、時間基本都是相同
的，都在200"C以下，因此，三臺回火爐可以進
行整合。
建造一臺大型的回火爐，三臺淬火爐的軸
承零件淬火后，通過清洗直接裝入標準箱內，
由傳送帶送入大型回火爐進行回火。經過基
本核算，相比三臺回火爐，大型回火爐能節(jié)約
將近1／3的電能，以一臺回火爐的額定功率為
70千瓦計算，一年能節(jié)約53萬度電(實際工作
天數(shù)以320天計)，節(jié)約能源費用約30余萬元，
同時還能節(jié)約6O多平方米左右的設備占地，并
且淬火零件直接裝箱回火還減少了碰傷等質
量問題。
2．2．2 筑爐材料的改進
大多數(shù)電爐的爐襯采用粘土耐火磚砌成。
這種材料雖然便宜，但是砌成的爐襯不嚴密，
容易漏氣，而且保溫性能差，散熱量大。這種
材料作爐襯砌成的爐子散熱量達到爐子耗能
總量的20％ 以上。
而新型爐襯材料硅酸鋁耐火纖維則能很
好的替代粘土耐火磚，它的導熱系數(shù)低，導熱
率小、熱容量小，節(jié)能效果很好，在同樣爐膛和
爐襯尺寸，相同爐溫的情況下，爐外壁溫度要
比重質磚和輕質耐火磚低得多，而且硅酸鋁纖
維爐襯的升溫時間僅為輕質耐火磚和粘土爐
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軸承技術 2009年第4期 ·21·
襯的升溫時間1／5到1／6。2007年我廠對六車
間的四臺250井式爐改造時使用了耐火纖維材
料作爐襯，節(jié)能達到15％ 以上，單臺每年節(jié)電
約7萬KWh，四臺全年可節(jié)約電費超過l8萬
元。
2．2．3 減少設備熱損失
減少爐壁散熱，提高爐襯材料的隔熱能力
和減少其蓄熱量，增加爐密封性是減少加熱設
備的熱損失、提高加熱效率的主要途徑。
老式的K型爐散熱十分嚴重，根據(jù)紅外線
測溫儀檢測，生產時爐體外壁溫度超過100cC，
不僅大量的電能被浪費，而且高溫環(huán)境對現(xiàn)場
作業(yè)帶來很多不利甚至安全問題。在電阻帶
上以及爐膛內壁涂上具有紅外發(fā)射功能的高
溫高輻射涂料，強化爐內的輻射傳熱，有助于
熱能的充分利用，其節(jié)能效果為3％ 一5％ ，可
以有效的減少爐體散熱，降低爐體外壁溫度。
對爐門進行密封性改造，包括爐膛內各種
引出構件、爐殼、爐門等處的密封。爐體密封
不嚴，將會造成到處跑溫、漏火，造成能源大量
浪費、設備燒壞、環(huán)境惡劣等狀況，因此爐體密
封直接影響工件品質和能耗，同時提高爐溫均
勻性，還可以有效的減少爐體散熱。
經過技術改進，爐體外壁溫度可以保持在
50~C以下，能有效地減少設備熱損失，改善作業(yè)
環(huán)境。
3 結束語
我國能源的緊張與短缺已成定局，嚴重影
響了經濟的發(fā)展。節(jié)能是中國能源戰(zhàn)略和政
策的核心，解決能源和資源問題，最根本的還
是要靠科技進步。工業(yè)爐的節(jié)能，應當抓技術
創(chuàng)新，尋找、探索新的節(jié)能機理和途徑，走出傳
統(tǒng)節(jié)能方法的老路，走科技含量高、經濟效益
好、資源消耗低、環(huán)境污染少的可持續(xù)發(fā)展道
路。
(上接第4O頁)
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1
～ ▲ ▲ ▲
2O 40
時『n】(s)
圖10 軸承振動試驗結果
與常規(guī)潤滑脂相比，ES804在一40~C時具有
更小的扭矩(大約是常規(guī)潤滑脂的1／3)和更少
的磨損量(磨損深度大約是常規(guī)潤滑脂的1／2)。
另外，通過使用流體型防銹添加劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)的固
體型添加劑，噪聲減小到以前的一半。
3 結論
電動機在各行業(yè)中的應用，不僅是汽車工
業(yè)中，預計會越來越多。隨著電動機利用的增
多，工作條件將變得更苛刻，而性能要求將更
加多樣化，最終將會需要更好性能的潤滑脂。
摘自《國外軸承技術》
2009年第1期

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