机械工厂设计热处理节能措施核心探究

摘要：人们生活质量的不断提高，对环境的破坏不断恶化。本文对机械工厂设计中热处理的节能措施进行分析。热处理节能是机械工厂在设计中采用热处理的节能措施，对于车间内热处理工艺进行重新的布置，同时辅助设施的节能效果的提升，达到令人满意的效果。进行机械工厂设计中热处理节能措施的采用，不仅仅是将工艺设备进行节能，也包括了设备运行软件中的热处理工艺的实施，针对机械工厂进行热处理节能措施的设计进行论述，能够希望能够对提升机械工厂经济效益，促进热处理节能措施的推广和应用具有参考价值。

关键词：机械工厂；热处理节能；节能措施

引言

能源是实现四个现代化、提高人民生活水平的重要物质基础之一。整个国民经济发展的快慢，很大程度上要看能源问题解决得如何而定。近年来，随着国民经济的增长，我国能源生产和需要之间的差距越来越大。据了解，我国今明两年的工业生产仍按一定的速度增长，而石油、煤炭产量和电力供应却不会有大的增长，因此能源问题就显得更尖锐更紧迫了。为了解决这一问题，能源的节约和合理使用，已是当务之急，应引起有关单位的重视。现将机械工厂热能的综合利用、节约措施等情况及今后发展趋向，简述如下。

1使用新型燃烧装置，提高燃烧效率

用先进燃烧装置可以改善燃烧方法、提高燃烧效率、增加传热效果、缩短加热时间、节约燃料。近年来国外相继应用平焰烧嘴、高速烧嘴、自身预热烧嘴、低氧化氮烧嘴等新型燃烧装置。其中自身预热烧嘴是把烧嘴、排烟和预热器有机结合在一起。其结构特点是在烧嘴外部围绕着一个多层环缝逆流热交换器。利用引射器将炉膛内炽热的烟气吸入环缝逆流热交换器与逆流的空气进行激烈的热交换，经预热后的空气即被送至烧嘴的喷口前面与燃料混合燃烧，其燃烧产物以高速喷自炉膛的空间。安装这种烧嘴的炉子就不必单独设置排风口，炉子结构简单，可是由于进换热器是炽热的烟气，空气预热温度日斤万达离炉膛时的烟气温度的一半（约600℃）左右，，`故烧嘴需用耐热钢。

七十年代我国科研、设计单位和工厂合作，对燃油燃气的平焰烧嘴、自身预热烧嘴、高速烧嘴、平馅自身预热烧嘴作了一系列试验，平焰烧嘴基本获得成功。室式炉上用平焰烧嘴可节约燃料20-30，高速烧嘴是喷出高温高速气流的新型烧嘴，喷出速度为100-200米秒高速气流促使燃烧产物在炉内激烈流动.强化了炉内的对流传热，提高了传热效率，并使炉内温度分布均匀。工业炉上用高速烧嘴除获得.氖的炉温均匀性外，还可以节约燃料20-30，，一种调温高速烧嘴可以利用两次风调节吸出的燃烧，物的温度而控制炉温。这种烧嘴可用于一炉多用的热处理炉上，它不但能满足高温（1100℃）炉的工艺要求，而目还能达到低温（300℃）炉的工艺要求、国内不少设计、科研单位正在试验自身预热烧嘴。应用这种烧嘴，炉子升温时间可缩短一半.燃料最多可节约30-40，其存在问题是，操作比较麻烦.调节参数多一燃油自身预热烧嘴易结焦，堵铀喷枪。另外.烧嘴用耐热钢材较多，价格较高。某机器厂、洛阳拖拉机厂在室式炉上装设平焰自身预热烧嘴，空气、煤气均可预热到200一250’C’，燃料可节约30一40%。这种烧嘴不必用耐热钢，因为进烧嘴的烟气是先经过排烟日，所以进烧嘴的烟气温度在1100℃以下。存在问题是噪音太人，达到100一110dB。

2热处理工艺

热处理是通过改变金属材料表面或内部的组织结构来控制其性能的一种工艺。热处理一般不改变零件的形状和整体的化学成分，而是通过改变零件内部的显微组织，或改变零件表面的化学成分，赋予或改善零件的使用性能。热处理工艺可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理。整体热处理包括退火和正火、淬火和回火等；表面热处理包括感应加热表面淬火、物理气相沉积等；化学热处理包括渗碳、渗氮等。不同的热处理工艺可以实现零件的应力消除、综合机械性能提高等。机械工厂设计中，针对热处理车间的设备布置，首先要确定零件的热处理工艺，选择能耗低、污染小的热处理设备，然后根据零件整体生产工艺流程，在缩短工艺物流路线的前提下合理布置。

3热处理车间的工厂布置

例如在进行环形件专业生产的时候，对于铸锻件的生产流程，一般采取对铸锻件进行热处理，经过粗加工之后再进行热处理。的方式，对于型材成型工件生产过程往往是对下料进行加工焊接，然后经过热处理，最后实现完工。

由于数量较大，对于热处理件进行处理，铸锻件的生产往往需要减少运输距离，方能实现运输量的降低，而型材工件的生产运输量更多，运输能耗非常巨大，在节能减排效果上，将热处理工序与加工工序进行紧密联系，粗加工处理中热处理车间尽量布置与加工车间临近，这种方式能够大大降低工件运输的能耗，通过缩短物流上下限之间的距离，在物流的上限布置铸锻车间和下料车间下线布置加工器车间，这种布置方式，能够建立在热处理车间为中心的节能物流模式基础上，实现热处理的节能效果。

4几点建议

4.1加强科学管理，建立和健全严格的能源管理制度。组织工厂根据规模、类似行业，进行编制和核定能量消耗定额和节约能源的奖励条例等。设计院可参加重点厂的编制和核定能量消耗定额工作，并要求工厂企业切实贯彻执行。在审查厂项设计时，要专门审查“节能”篇，且着重审查工艺流程和工艺设备的节能措施和方案，力求从根本上解决问题。

4.2在认真调查能源利用的现状并找出能源浪费的现象与原因的基础上，建议有关部门研究和制订机械工厂热能综合利用的规划和实施方案，加强热能综合利用的科学研究，针对机械工厂的特点，研制节约能源的新设备、新工艺，并安排重点研究课题。

结语

在机械工厂中进行热处理的工艺，节能需要从多方面考虑，热处理的系统工程，对每一个步骤进行布置，在进行系统布置的时候，每一个环节的处理都要防止能源消耗量过大。因此为了达到更好的热处理效果，从机械工厂设计的角度出发，进行节能过程的先行设计，采用提高节能效果的方式，最终为企业实现可持续发展提供支持。

参考文献：

[1]李世权，刁永发.热处理炉的蓄热式节能改造[J].建筑工程技术与设计，2018，（30）：3456.

[2]清潔节能热处理装备技术要求及评价体系：GB/T36561-2018[S].201.

[3]上海市机电设计研究院有限公司.机电工业工程设计[M].北京：科学技术出版社，2011.

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