热处理节能和环保若干问题思考.pdf

第四届中国热处理活动周暨第九届江苏省热处理年会论文集(2006年5月，南京) 热处理节能和环保若干问题思考 吴光治 (南京摄炉(集团)有限公司，江苏南京210033) 摘要：概述了我国热处理节能和环保的现状，探讨并思考了热处理节能和环保的技术途径。 关键词：节能；环保；热处理 众所周知，能源是人类日常生活、生产经济活动不可缺少的重要资源。在自然界中天然存在的、没有 经过加1：或转换的能源，称之为一次能源(自然能源)，如煤炭、石油、天然气、核能、太阳能、风能、 地热等。 由一次能源加工转换两成的能源产品，一般称为二次能源(人工能源)，如电力、煤气、蒸汽及各种 石油制品等。表1列出了一次能源与二次能源的范围。 表1 一次能源与二次能源的范围 一次能源 二次能源 煤炭风能海洋能石油太阳能波浪能 电力汽油柴油焦炭液化气重油 天然气水力地热核能生物能 煤气酒精煤油氢能蒸汽 在工矿企业中，往往把水和压缩空气也称之所谓(动力)能源。 1 我国热处理节能和环境状况 1．】我国的能源资源情况 我国的矿产资源(含能源)总量排列世界第三位，但人均占有量则倒数第几。我国国民经济每往前发 展一步，都受到若干因素的制约：第一是能源，说宽一点是资源，也包括水、土地和矿产资源：第二是生 态环境，情况越来越严重，江河湖海80％受到污染，土壤和水的污染已经到了严重威胁食品安全程度。我 世界上第二能源消费大国及资源消耗第一大国。目前我国创造的GDP(1美元)所消耗的能源是日本的11．5 倍、德国和法国的7．7倍、美国的4。3倍，远高于印度、巴西等发展中国家。我国的能源利用率低下，已 造成每年1200多亿美元的损失。 随着经济的发展，制造业中热处理的数量与日俱增，进入21世纪，热处理的产量将占钢材总量40％ 以上。热处理是在j[业炉中加热使金属组织发生变化而改善制件性能的热加：[工序，往往能耗高，污染严 重。 q1 1．2我国热处理的节能和环保状况11 1．2．1热处理工艺装备陈旧落后 我国热处理企业的工艺装备陈旧落后，大部分的加热炉系炉龄达三、四十年的箱式、井式、盐浴炉(俗 称老三炉)。设备老化，能耗很高。高效、优质、低污染、环保的气氛炉、真空炉等占不到热处理设备总 数的5％。发达国家对热处理工艺过程的控制已向着自动化、智能化和柔性化发展，而我国不少企业仍凭 借经验，人一J二操作。由于历史的原因，许多企业大而全、小而全，热处理的社会化、产业化及规模生产尚 未形成。因而；生产效率低下，比美国差26倍，设备利用率和负荷率不到30％，而能耗比美国高出40％， 285 热处理对环境的污染十分严重。 1．2．2热处理能耗高 众所周知，钢件热处理中奥氏体化(或固溶处理)过程通常在900 1100。C之间进行(高速钢淬火加 热处理是制造业的耗能大户。通常，热处理用电占企业用电总量的25％～-30％，二【具、轴承厂等约占 60％左右。 我国各类热处理专业厂、设备制造厂、：[艺材料生产厂及主机厂的热处理分厂、车间约15000家，全 倍，我国热处理的能源浪费可见一斑，节能的潜在空间很大。国内外热处理能源技术概况见表2。 表2 国内外热处理能源技术概况 国家 能耗 热效率 能源结构 热处理能源技术发展措施 或地区 (kW·h／t1) 挖掘设备潜力，实现专业化生产和企业最佳管理， 煤、石油、天然气、电， 欧洲 300～45040％～50％ 开发高温空气燃烧技术，蓄热式燃烧器技术，感应