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真空高压气淬炉的节能措施是什么呢
编辑:中山市天元真空设备技术有限公司   发布时间:2019-10-17

真空高压气淬炉的节能措施是什么呢?总结了生产过程中的几个节能的小秒招分享给你们:

一、设备方面:
1.1 机械泵
国内旧有的标准配置,机械泵功率为15KW,实际上我们知道,在使用中,机械泵在设备正常的情况下,只要进入正常运转状态,他的使用负载是相当低的,国外的先进真空炉,以及国内几大有名的气淬炉生产厂家,新下的设备,基本都已经采用7.5KW(不排除铭牌7.5实际9-10KW)的机械泵。

实际使用效果,初期抽真空的时间略有增长,后续使用完全不影响,按300天每天开一炉,每炉工艺时间10小时算,毛估估一下,6x10x300=18000度电,值不值得改,看具体情况。

 

1.2 冷却水泵
跟上个问题一样,属于新的设备思路的问题。
旧有的设备,一般是集中一个水泵供水,而我们知道实际上冷却水分为两部分,一部分负责设备元件的冷却,比如水冷电极,密封圈,真空泵组等,另一部分是换热系统。

所以新的思路是这样,设备常规工作的时候,采用较小的水泵,保证设备的元件保护,在淬火即将开始前10分钟(或其他安全时间),开启大功率水泵专门供换热器换热,这样既降低了用电,又能提升设备的冷却性能。

此项改动涉及条件太多,建议还是协同设备厂家一起改造。

 

1.3 淬火系统的能耗
气体淬火过程,本质上,是工件获得足够的降温速度,从而得到M或者B下,而我们实际工作时,出于变形和开裂的保护,一般较少采用设备的极限冷却能力,所以在保证基本的淬火能力要求的情况下,怎么调整设备的冷却性能有文章可做。

 

在真空高压气淬炉上,是通过气体压力--气体流速--换热器--冷却水几个因素来实现的,具体到设备,分别对应压力--风机转速--换热器状态—进出水口径—冷却水泵功率—进水温度(冷却水槽降温能力),某一个因素的变动,会影响的冷却效果(这也是一部分热处理质量有季节性的原因),而某一项能力的提升,在我们所要求的设备冷却能力固定的情况下,就意味着其他能力的放宽,也即是能耗的降低。

 

关于气体压力-风机转速的平衡,有珠玉在前,推荐王志坚,尚晓峰的《真空高压气淬炉中淬火气体压力、流速和类型对工件冷却性能影响的数值模拟》,很详细。

 

一个容易被忽略的因素:进水水温。如何实现较低的进水温度,可以通过扩大冷却水槽容积的方法,也可以通过加快降温能力的方法,可以便宜一点买几个冷却水塔,也可以做成闭式水循环系统(开式冷却塔的防患和防护,另外讨论),通过附加设备来降温,具体哪个比较适合,看各个厂家情况。

 

1.4低温区的对流加热
真空高压气淬炉采用的是辐射传热,根据热辐射方程可知,温度越低,他的加热速度越慢,这一点从实际生产中可以得到验证,将低温区的加热方式由辐射传热改为对流传热,可以大大节省时间和电能,但是这项措施需要设备具备对流加热能力,所以一方面是对流加热可以实现的价值,比如低温区的降能,比如淬火等温,再比如偶尔客串下回火炉等,另一方面是价格的提升,怎么做选择,看各企业的实际情况。

 

二、工艺方面:
不得不提醒一个大前提,任何的工艺调整都是基于生产合格产品的前提下,否则都是耍流氓。

 

2.1分段加热的选择
一次预热效率高能耗低,两次预热变形小风险低,基于产品状况等其他因素的判断,决定产品是一次预热还是两次预热

 

2.2淬火保温时间
一般现有的工具书,仍然介绍按照装炉系数x有效厚度的方法,然而具体计算时间,往往跟实际情况差别较大。如何既保证充足的保温时间,又不浪费时间和电能?就需要较为精确的计算。

在GB/T 22561的6.4.1及6.4.2以及附录D中,给出了指导性的意见,具体举例的话,仍然以H13为例,参考下NADCA-207#:

在540-670区间保温时,需要保温至表面温度与心部温度差,小于90摄氏度;
在835-855保温时,需要保温至表面温度与心部温度差,小于40摄氏度;
快速加热到1035,并在表面温度与心部温度差小于25摄氏度之后保温30分钟。

 

2.3合理装炉
简单的说,大件跟大件,小件跟小件,不过这需要足够的工件量做支撑,良性循环谁都想,现实情况各有不同,提一句。


总结:随笔随笔,随手写下,想到哪写到哪,仁者见仁,智者见智,还请具体情况具体分析。

铭记院士的教导:“热处理没有更好的工艺,只有更合适的工艺”,具体怎么实施节能,还请具体情况具体分析正确应对。
本文仅针对节能,变形开裂的防护及其他情况另述;
PS:真空高压气淬炉把热处理做到位,把产品质量做好是更大的节能,否则会导致后续质量和业务成本激增;

PS:真空高压气淬炉做好热处理前的来料检验,热处理不当背锅侠,也是很好的节能手段。

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