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热处理的能源利用和电力燃料消耗 ． 樊东黎 (摘要)从热处理节能重要性出发，扼要地介绍了世界jI：业国家的热处理能源利用情况， 定方法》和上报待批的GB／T×x××X．2004《热处理燃料消耗定额及其计算和测定方法》 中的内容。 在机械制造：【：业中，热处理是耗能大户。在火电裂汽车、拖拉机制造、标准紧同件、轴 承和机床制造企业，热处理车间的电耗要占到整个企业用电量的四分之一以上，而j1：模具制 造、汽车配件企业热处理的能耗更要占到总量的二分之一以上。可见热处理设备的“电老虎” ’ 称谓不是偶然的。 我国机械：f：业的热处理企业能源利用率低、管理水平不高、浪费严重、和国外先进水平 比较有很人著距。美国1997年热处理营业额是我国的25倍，年用电量仅为我国热处理．}{=I电 的60％。为此，中国热处理行业协会在所制订的全国热处理行业“十五”规划和2015年设 想中仍将二IlJ日I。ga匕p．a作为新五年计划的主要任务之一。全国热处理学会在所开展的热处理生产技术 改造研讨活动中也把：诲能热处理作为四人发展方向之一。GB／T17358．1998《热处理生产电 ：1了能措施，以实现规定的能耗定额指标。由于我国天然气资源条件有很火改善，利用天然气 加热的前景看好。全国热处理标准化技术委员会在2003年义组织编制了《热处理燃料消耗 定额及其计算和测定方法》的国家标准，己获标委会全体委员讨论通过，已报国家质鼙监督 检验检疫局全国技标委会待批。 1．I国际上热处理的能源应用概况 我国机械jI：业的热处理设备，JL乎Ioi台数总颦的95％都是电炉。欧关的设备，较多的 是燃烧天然气(特别是人型的设备多州天然气、城市煤气或重油)，但从20世纪70年代开 始，州电的数量有增加的趋势。在这些国家中，充分挖掘现有热处理设备的生产潜力，组织 专业化的生产方式，以及各企业内部生产的合理安排，使设备的利用率达到很高的程度。 1)采川经过准确的热传导计算的加热装置，主要依靠电子计算机，实现使川燃料和电 能的合理化。目前已山现从发热体一炉料系统出发，并与稳定弛和非稳定梨热流现象相关联 的，可以准确反映这一过程的数学模璎。 2)采川炉子的附加装置，直接控制炉气碳势、氮势二氧势的传感器和执行机构，可‘1y 约白．分之儿的燃料和电能。 3)采圳新型绝热材料(如陶瓷纤维)，可减少20％以上的热损火，如刚在周期式加热 炉上，效果更为显著。 4)采．Hj直接加热j，『：什的方法和发热体，以减少蓄热损火和辐射损火，可有效的1了约能 源。例如川高频感应加热设备加热1：件，以及将j1：件作为负载，直接通电(低电压、高电流) 加热人型螺旋弹簧，进行热处理。 5)改进料盘、夹具的结构，减轻耐热钢重量，增加强度以减少料盘、夹具的无效加热 损耗。例如两欧的网带式传送带炉型的发展，据统计可：描约10％-20％的热能。 日本是国际上能源资源最为缺乏的国家，在上世纪70年代经受了冈中东战争引起的国 际能源危机的重人打击，故对能源的：1了约使刖十分重视。日本政府在70年代J亓推出了。《普 及推J“低燃料消耗：I：业炉》和《合理利用能源法》。日本jl：业炉协会在1975年成立了“电阻 炉‘1了能委员会”，通过调夯分析T1978年提出《电阻炉热效率实况和提高热效率对策》的报 告。其中列举了各种热处理I：艺总数为100炉次的能耗实测数据。表l所列为依据这些数据， 经作者折算出的各种I：艺单位能耗的平均值。计算出的综合平均单位电耗为323Kwh／t。欧 Kwh／t。这些数据是制订GB／ 洲I：业国家在80年代中期的热处理平均单位电耗为接近400 T17358．1998《热处理生产电耗定额及其计算和测定方法》标准的主要依据。 据原苏联N．M．巴法洛维奇、H．中．塔耶茨的《天然气用做冶金炉燃料》、《加热炉计算》 二。¨的叙述，燃烧炉的燃料(热能)消耗取决．丁．炉子类烈、jI：艺种类、加热材料、：l：作方式、 装炉状态、炉衬、加热温度、空气预热(州烟道气)温度、热交换方式、加热臼动化程度、 生产效率(装炉餐)等冈素。生产率对燃料消耗影响最人。随生产率增加，燃料消耗直线上 升，但单位能耗却逐步’卜．降(见图一)。B．①柯培托大的《钢在炉中加热》