11 σημαντικά μέτρα εξοικονόμησης ενέργειας για διεργασίες θερμικής επεξεργασίας χαλύβδινων σωλήνων

Αρχικά, χαμηλώστε τη θερμοκρασία θέρμανσης.

Γενικά, η θερμοκρασία θέρμανσης σβέσης του υπερευτεκτοειδούς ανθρακούχου χάλυβα είναι 30~50℃ πάνω από το Ac3 και η θερμοκρασία θέρμανσης σβέσης του ευτηκτοειδούς και υπερευτεκτοειδούς ανθρακούχου χάλυβα είναι 30~50℃ πάνω από το Ac1. Ωστόσο, η έρευνα των τελευταίων ετών επιβεβαίωσε ότι η θέρμανση και η απόσβεση του υποευτεκτοειδούς χάλυβα στη διφασική περιοχή α + γ ελαφρώς χαμηλότερη από το Ac3 (δηλαδή, η απόσβεση υπό θερμοκρασία) μπορεί να βελτιώσει την αντοχή και τη σκληρότητα του χάλυβα, να μειώσει την εύθραυστη θερμοκρασία μετάβασης και εξαλείφει την ευθραυστότητα της ιδιοσυγκρασίας. Η θερμοκρασία θέρμανσης για το σβήσιμο μπορεί να μειωθεί κατά 40°C. Η χρήση χαμηλής θερμοκρασίας ταχείας θέρμανσης και σβήσιμος χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα σε χαμηλή θερμοκρασία μπορεί να μειώσει την περιεκτικότητα σε άνθρακα του ωστενίτη και να βοηθήσει στην απόκτηση μαρτενσίτη πηχάκι με καλή αντοχή και σκληρότητα. Όχι μόνο βελτιώνει τη σκληρότητά του αλλά και μειώνει το χρόνο θέρμανσης. Για ορισμένα γρανάζια κιβωτίου ταχυτήτων, χρησιμοποιείται καρβονίτρωση αντί για ενανθράκωση. Η αντίσταση στη φθορά αυξάνεται κατά 40% έως 60% και η αντοχή σε κόπωση αυξάνεται κατά 50% έως 80%. Ο χρόνος συνενανθράκωσης είναι ισοδύναμος, αλλά η θερμοκρασία συν-ανθρακοποίησης (850°C) είναι υψηλότερη από αυτή της ενανθράκωσης. Η θερμοκρασία (920℃) είναι 70℃ χαμηλότερη και μπορεί επίσης να μειώσει την παραμόρφωση της θερμικής επεξεργασίας.

Δεύτερον, συντομεύστε το χρόνο θέρμανσης.

Η πρακτική παραγωγής δείχνει ότι ο παραδοσιακός χρόνος θέρμανσης που προσδιορίζεται με βάση το πραγματικό πάχος του τεμαχίου εργασίας είναι συντηρητικός, επομένως ο συντελεστής θέρμανσης α στον τύπο χρόνου διατήρησης θέρμανσης τ = α·K·D πρέπει να διορθωθεί. Σύμφωνα με τις παραδοσιακές παραμέτρους της διαδικασίας επεξεργασίας, όταν θερμαίνεται στους 800-900°C σε φούρνο αέρα, η τιμή α συνιστάται να είναι 1,0-1,8 min/mm, κάτι που είναι συντηρητικό. Εάν η τιμή α μπορεί να μειωθεί, ο χρόνος θέρμανσης μπορεί να μειωθεί σημαντικά. Ο χρόνος θέρμανσης πρέπει να προσδιορίζεται μέσω πειραμάτων με βάση το μέγεθος του κατεργαζόμενου τεμαχίου χάλυβα, την ποσότητα φόρτισης του κλιβάνου, κ.λπ. Μόλις καθοριστούν οι βελτιστοποιημένες παράμετροι διαδικασίας, πρέπει να εφαρμοστούν προσεκτικά για να επιτευχθούν σημαντικά οικονομικά οφέλη.

Τρίτον, ακυρώστε το σκλήρυνση ή μειώστε τον αριθμό του παλμού.

Ακυρώστε τη σκλήρυνση του ανθρακούχου χάλυβα. Για παράδειγμα, εάν ο πείρος εμβόλου με ενανθράκωση διπλής όψης ενός φορτωτή από χάλυβα 20Cr χρησιμοποιείται για την ακύρωση της σκλήρυνσης, το όριο κόπωσης του μετριασμένου μπορεί να αυξηθεί κατά 16%. Εάν ακυρωθεί η σκλήρυνση του μαρτενσιτικού χάλυβα χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα, ο πείρος της μπουλντόζας θα αντικατασταθεί. Το σετ απλοποιείται ώστε να χρησιμοποιείται η κατάσταση σβέσης του χάλυβα 20 (μαρτενσίτης χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα), η σκληρότητα είναι σταθερή σε περίπου 45HRC, η αντοχή του προϊόντος και η αντοχή στη φθορά βελτιώνονται σημαντικά και η ποιότητα είναι σταθερή. Ο χάλυβας υψηλής ταχύτητας μειώνει τον αριθμό των σκληρύνσεων, όπως οι λεπίδες πριονιού από χάλυβα W18Cr4V που χρησιμοποιούν ένα σκυρόδεμα Fire (560℃×1h) αντικαθιστά την παραδοσιακή τριπλάσια σκλήρυνση των 560℃×1h και η διάρκεια ζωής αυξάνεται κατά 40%.

Τέταρτον, χρησιμοποιήστε σκλήρυνση χαμηλής και μεσαίας θερμοκρασίας αντί για θέρμανση σε υψηλή θερμοκρασία.

Ο δομικός χάλυβας μεσαίου άνθρακα ή κράματος μεσαίου άνθρακα χρησιμοποιεί σκλήρυνση μεσαίας και χαμηλής θερμοκρασίας αντί για σκλήρυνση υψηλής θερμοκρασίας για να αποκτήσει υψηλότερη αντοχή σε πολλαπλές κρούσεις. Το τρυπάνι W6Mo5Cr4V2 από χάλυβα Φ8mm υποβάλλεται σε δευτερεύουσα σκλήρυνση σε 350℃×1h+560℃×1h μετά το σβήσιμο και η διάρκεια ζωής κοπής του τρυπανιού αυξάνεται κατά 40% σε σύγκριση με το τρυπάνι που σκληρύνθηκε τρεις φορές στις 560℃×1h. .

Πέμπτον, μειώστε λογικά το βάθος του στρώματος διαρροής

Ο κύκλος χημικής θερμικής επεξεργασίας είναι μακρύς και καταναλώνει πολλή ενέργεια. Εάν το βάθος του στρώματος διείσδυσης μπορεί να μειωθεί για να μειωθεί ο χρόνος, είναι ένα σημαντικό μέσο εξοικονόμησης ενέργειας. Το απαραίτητο βάθος σκληρυμένου στρώματος προσδιορίστηκε με μέτρηση τάσης, η οποία έδειξε ότι το τρέχον σκληρυμένο στρώμα ήταν πολύ βαθύ και μόνο το 70% του παραδοσιακού βάθους σκληρυμένου στρώματος ήταν αρκετό. Η έρευνα δείχνει ότι η ενανθράκωση μπορεί να μειώσει το βάθος του στρώματος κατά 30% έως 40% σε σύγκριση με την ενανθράκωση. Ταυτόχρονα, εάν το βάθος διείσδυσης ελέγχεται στο κατώτερο όριο των τεχνικών απαιτήσεων στην πραγματική παραγωγή, μπορεί να εξοικονομηθεί 20% της ενέργειας και να μειωθεί ο χρόνος και η παραμόρφωση.

Έκτον, χρησιμοποιήστε χημική θερμική επεξεργασία υψηλής θερμοκρασίας και κενού

Η χημική θερμική επεξεργασία υψηλής θερμοκρασίας είναι η αύξηση της θερμοκρασίας της χημικής θερμικής επεξεργασίας υπό στενές συνθήκες όταν η θερμοκρασία λειτουργίας του εξοπλισμού επιτρέπει και οι κόκκοι ωστενίτη του χάλυβα που πρόκειται να διεισδύσουν δεν αναπτύσσονται, επιταχύνοντας έτσι πολύ την ταχύτητα ενανθράκωσης. Η αύξηση της θερμοκρασίας ενανθράκωσης από 930℃ σε 1000℃ μπορεί να αυξήσει την ταχύτητα ενανθράκωσης περισσότερο από 2 φορές. Ωστόσο, επειδή εξακολουθούν να υπάρχουν πολλά προβλήματα, η μελλοντική ανάπτυξη είναι περιορισμένη. Η χημική θερμική επεξεργασία υπό κενό πραγματοποιείται σε μέσο αέριας φάσης αρνητικής πίεσης. Λόγω του καθαρισμού της επιφάνειας του τεμαχίου εργασίας υπό κενό και της χρήσης υψηλότερων θερμοκρασιών, ο ρυθμός διείσδυσης αυξάνεται σημαντικά. Για παράδειγμα, η ενανθράκωση υπό κενό μπορεί να αυξήσει την παραγωγικότητα κατά 1 έως 2 φορές. όταν το αλουμίνιο και το χρώμιο διεισδύουν στα 133,3× (10-1 έως 10-2) Pa, ο ρυθμός διείσδυσης μπορεί να αυξηθεί περισσότερο από 10 φορές.

Έβδομο, χημική θερμική επεξεργασία ιόντων

Είναι μια διαδικασία χημικής θερμικής επεξεργασίας που χρησιμοποιεί εκκένωση πυράκτωσης μεταξύ του τεμαχίου εργασίας (κάθοδος) και της ανόδου για να διεισδύσει ταυτόχρονα στα προς διείσδυση στοιχεία σε ένα μέσο αέριας φάσης που περιέχει στοιχεία προς διείσδυση σε πίεση κάτω από μια ατμόσφαιρα. Όπως η νιτροποίηση ιόντων, η ενανθράκωση ιόντων, η θείωση ιόντων κ.λπ., που έχουν τα πλεονεκτήματα της γρήγορης ταχύτητας διείσδυσης, της καλής ποιότητας και της εξοικονόμησης ενέργειας.

Όγδοο, χρησιμοποιήστε επαγωγική αυτομειοποίηση

Χρησιμοποιείται επαγωγική αυτοσκλήρυνση αντί για σκλήρυνση στον κλίβανο. Εφόσον η επαγωγική θέρμανση χρησιμοποιείται για τη μεταφορά θερμότητας στο εξωτερικό του στρώματος σβέσης, η υπόλοιπη θερμότητα δεν αφαιρείται κατά τη διάρκεια της απόσβεσης και της ψύξης για να επιτευχθεί βραχυπρόθεσμη σκλήρυνση. Ως εκ τούτου, είναι εξαιρετικά εξοικονόμηση ενέργειας και έχει χρησιμοποιηθεί σε πολλές εφαρμογές. Κάτω από ορισμένες συνθήκες (όπως χάλυβας υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα και χάλυβας υψηλής περιεκτικότητας σε ανθρακικό κράμα), μπορεί να αποφευχθεί η πυρόλυση απόσβεσης. Ταυτόχρονα, αφού καθοριστεί κάθε παράμετρος διαδικασίας, μπορεί να επιτευχθεί μαζική παραγωγή και τα οικονομικά οφέλη είναι σημαντικά.

Ένατο, χρησιμοποιήστε προθέρμανση και σβήσιμο μετά το σφυρηλάτηση

Η προθέρμανση και το σβήσιμο μετά τη σφυρηλάτηση όχι μόνο μπορεί να μειώσει την κατανάλωση ενέργειας θερμικής επεξεργασίας και να απλοποιήσει τη διαδικασία παραγωγής, αλλά και να βελτιώσει την απόδοση του προϊόντος. Η χρήση σβέσης απορριμμάτων θερμότητας μετά τη σφυρηλάτηση + σκλήρυνσης σε υψηλή θερμοκρασία ως προεπεξεργασία μπορεί να εξαλείψει τα μειονεκτήματα της απόσβεσης απορριμμάτων θερμότητας μετά τη σφυρηλάτηση ως τελική θερμική επεξεργασία χονδροειδών κόκκων και χαμηλής αντοχής σε κρούση. Χρειάζεται μικρότερος χρόνος και έχει υψηλότερη παραγωγικότητα από τη σφαιροειδή ανόπτηση ή τη γενική ανόπτηση. Επιπλέον, η θερμοκρασία του παλμού υψηλής θερμοκρασίας είναι χαμηλότερη από αυτή της ανόπτησης και της σκληρύνσεως, επομένως μπορεί να μειώσει σημαντικά την κατανάλωση ενέργειας και ο εξοπλισμός είναι απλός και εύκολος στη χρήση. Σε σύγκριση με τη γενική ομαλοποίηση, η υπολειπόμενη θερμότητα κανονικοποίηση μετά τη σφυρηλάτηση μπορεί όχι μόνο να βελτιώσει την αντοχή του χάλυβα, αλλά και να βελτιώσει την ανθεκτικότητα του πλαστικού και να μειώσει τη θερμοκρασία μετάβασης σε κρύο-εύθραυστο και την ευαισθησία των εγκοπών. Για παράδειγμα, ο χάλυβας 20CrMnTi μπορεί να θερμανθεί στους 730~630℃ στους 20℃/h μετά τη σφυρηλάτηση. Η γρήγορη ψύξη έχει επιτύχει καλά αποτελέσματα.

Δέκατο, χρησιμοποιήστε επιφανειακό σβήσιμο αντί για ενανθράκωση και σβέση

Μια συστηματική μελέτη σχετικά με τις ιδιότητες (όπως στατική αντοχή, αντοχή σε κόπωση, αντοχή σε πολλαπλές κρούσεις, υπολειπόμενη εσωτερική καταπόνηση) του χάλυβα μεσαίου και υψηλού άνθρακα με περιεκτικότητα σε άνθρακα 0,6% έως 0,8% μετά από σβέση υψηλής συχνότητας δείχνει ότι η επαγωγική απόσβεση μπορεί να χρησιμοποιείται για την μερική αντικατάσταση της ενανθράκωσης. Το σβήσιμο είναι απολύτως δυνατό. Χρησιμοποιήσαμε σβέση υψηλής συχνότητας από χάλυβα 40Cr για την κατασκευή γραναζιών κιβωτίου ταχυτήτων, αντικαθιστώντας τα αρχικά γρανάζια ενανθράκωσης και σβέσης από χάλυβα 20CrMnTi και επιτύχαμε.

11. Χρησιμοποιήστε τοπική θέρμανση αντί για συνολική θέρμανση

Για ορισμένα εξαρτήματα με τοπικές τεχνικές απαιτήσεις (όπως διάμετρος άξονα μετάδοσης με αντοχή στη φθορά, διάμετρος κυλίνδρου κ.λπ.), μπορούν να χρησιμοποιηθούν μέθοδοι τοπικής θέρμανσης, όπως θέρμανση φούρνου μπάνιου, επαγωγική θέρμανση, παλμική θέρμανση και θέρμανση με φλόγα αντί για συνολική θέρμανση, όπως π. ως κιβωτιόσχημοι. , μπορεί να επιτύχει τον κατάλληλο συντονισμό μεταξύ των τμημάτων τριβής και εμπλοκής κάθε τμήματος, να βελτιώσει τη διάρκεια ζωής των εξαρτημάτων και επειδή είναι τοπική θέρμανση, μπορεί να μειώσει σημαντικά την παραμόρφωση απόσβεσης και να μειώσει την κατανάλωση ενέργειας.

Κατανοούμε βαθιά ότι το εάν μια επιχείρηση μπορεί να χρησιμοποιήσει ορθολογικά την ενέργεια και να αποκομίσει μέγιστα οικονομικά οφέλη με περιορισμένη ενέργεια περιλαμβάνει παράγοντες όπως η αποδοτικότητα του εξοπλισμού που καταναλώνει ενέργεια, εάν η οδός τεχνολογίας διεργασιών είναι λογική και εάν η διαχείριση είναι επιστημονική. Αυτό απαιτεί από εμάς να εξετάσουμε διεξοδικά από μια συστηματική προοπτική, και κάθε σύνδεσμος δεν μπορεί να αγνοηθεί. Ταυτόχρονα, κατά τη διαμόρφωση της διαδικασίας, πρέπει επίσης να έχουμε μια συνολική αντίληψη και να είμαστε στενά συνδεδεμένοι με τα οικονομικά οφέλη της επιχείρησης. Δεν μπορούμε να διατυπώσουμε τη διαδικασία μόνο και μόνο για χάρη της διαμόρφωσης της διαδικασίας. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό σήμερα με την ταχεία ανάπτυξη της οικονομίας της αγοράς.


Ώρα δημοσίευσης: 22 Μαΐου 2024