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上海跃进箱式电阻炉热处理生产中的降本增效案例及创新思维

[导读]热处理工作是提高材料性能的有效方法, 但热处理过程主要依靠电能消耗, 本文以降低能源消耗、提高工作效率为出发点, 结合车间改善实例及创新思维讲述热处理过程中的降本增效方法。

钢的热处理工艺就是通过加热、保温和冷却的方法改变钢的组织结构以获得工件所要求性能的一种热加工技术。钢的淬火与回火是热处理工艺中最重要、也是用途最广泛的工序。我车间主要承担推土机终传动、铲刀部位等工件的热处理工作, 调质工序 (淬火+高温回火) 作为预备热处理工作, 在提高工件性能和使用寿命方面起到重要作用, 我车间在生产中主要依靠大功率电炉进行工件加热, 电能消耗大。目前, 能源过度消耗逐渐引起人们关注, 热处理电阻炉的节能对我国装备制造业的节能降耗意义重大。1. 炉体保温性的改善与创新思维电阻炉作为热处理加热基本设备, 其加热稳定性、炉温均匀性及保温性能是判断其优劣的参考条件, 我车间工件淬火加热过程主要使用箱式电阻炉, 实际生产中箱炉的炉衬以耐火砖作为保温材料, 其优点是有一定强度, 维修相对方便;缺点主要是加热过程中, 耐火砖有一定的蓄热性, 使得加热升温时间长, 同时存在导热性, 炉内热量散失造成一定损失。通过调研、对比分析, 耐火纤维具有很小的蓄热性, 可减少热量吸收, 同时热量传导性小于耐火砖, 对此我们对部分加热炉进行优化改善, 采用耐火纤维作为炉衬, 以节约能耗。图1、图2分别为不同炉衬的炉体照片。我们对改善前后箱炉的加热时间进行对比, 图3、图4所示为改善前后表纸记录。通过表纸记录对比可以看出, 改善前:升温时间为2~2.5h, 保温时间2h;改善后:升温时间1~1.5h, 保温时间2h;综合对比, 改善后可减少升温时间约1h, 升温时额定功率为220kW, 每炉节约电能=220kW×1h=220kW·h。使用耐火纤维作为炉衬有效提高了炉体的保温性能, 但耐火纤维强度较低, 维修难度大。

围绕炉体保温性能我们可以扩展思路, 借助现实生活中的原理, 如日常用的保温桶、保温杯等, 其保温性能主要依靠中间的真空层, 对此我们可创新思路, 在炉体炉衬中增加一层真空层, 隔断炉腔内与外界热传递, 充分提高炉体保温性能。目前使用的箱式电阻炉及设想增加保温层后箱式电阻炉结构简图如图5、图6所示。

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