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箱式電阻爐熱處理生產(chǎn)中成本控制

返回列表 來源：未知 發(fā)布日期：2019-04-19 22:06【大 中 小】
鋼的熱處理工藝就是通過加熱、保溫和冷卻的方法改變鋼的組織結(jié)構(gòu)以獲得工件所要求性能的一種熱加工技術(shù)。鋼的淬火與回火是熱處理工藝中最重要、也是用途最廣泛的工序。我車間主要承擔(dān)推土機(jī)終傳動(dòng)、鏟刀部位等工件的熱處理工作，調(diào)質(zhì)工序（淬火+高溫回火）作為預(yù)備熱處理工作，在提高工件性能和使用壽命方面起到重要作用，我車間在生產(chǎn)中主要依靠大功率電爐進(jìn)行工件加熱，電能消耗大。目前，能源過度消耗逐漸引起人們關(guān)注，熱處理電阻爐的節(jié)能對(duì)我國(guó)裝備制造業(yè)的節(jié)能降耗意義重大。

1. 爐體保溫性的改善與創(chuàng)新思維
箱式電阻爐作為熱處理加熱基本設(shè)備，其加熱穩(wěn)定性、爐溫均勻性及保溫性能是判斷其優(yōu)劣的參考條件，我車間工件淬火加熱過程主要使用箱式電阻爐，實(shí)際生產(chǎn)中箱爐的爐襯以耐火磚作為保溫材料，其優(yōu)點(diǎn)是有一定強(qiáng)度，維修相對(duì)方便；缺點(diǎn)主要是加熱過程中，耐火磚有一定的蓄熱性，使得加熱升溫時(shí)間長(zhǎng)，同時(shí)存在導(dǎo)熱性，爐內(nèi)熱量散失造成一定損失。通過調(diào)研、對(duì)比分析，耐火纖維具有很小的蓄熱性，可減少熱量吸收，同時(shí)熱量傳導(dǎo)性小于耐火磚，對(duì)此我們對(duì)部分加熱爐進(jìn)行優(yōu)化改善，采用耐火纖維作為爐襯，以節(jié)約能
耗。圖1、圖2分別為不同爐襯的爐體照片。

                                             圖一

                                         圖 2
我們對(duì)改善前后箱爐的加熱時(shí)間進(jìn)行對(duì)比。通過表紙記錄對(duì)比可以看出，改善前：升溫時(shí)間為2～2.5h，保溫時(shí)間2h；改善后：升溫時(shí)間1～1.5h，保溫時(shí)間2h；綜合對(duì)比，改善后可減少升溫時(shí)間約1h，升溫時(shí)額定功率為220kW，每爐節(jié)約電能=220kW×1h=220kW·h。使用耐火纖維作為爐襯有效提高了爐體的保溫性能，但耐火纖維強(qiáng)度較低，維修難度大。

圍繞爐體保溫性能我們可以擴(kuò)展思路，借助現(xiàn)實(shí)生活中的原理，如日常用的保溫桶、保溫杯等，其保溫性能主要依靠中間的真空層，對(duì)此我們可創(chuàng)新思路，在爐體爐襯中增加一層真空層，隔斷爐腔內(nèi)與外界熱傳遞，充分提高爐體保溫性能。目前使用的箱式電阻爐及設(shè)想增加保溫層后箱式電阻爐結(jié)構(gòu)。

2. 生產(chǎn)線的啟迪
在熱處理實(shí)際生產(chǎn)中，生產(chǎn)線的應(yīng)用不但能夠解放大量勞動(dòng)力，還能提高工作效率、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本等，同時(shí)對(duì)能源利用率也有很大提升。相關(guān)單位某些特定工件的熱處理生產(chǎn)線，此生產(chǎn)線采用直線式排列，工件由加熱線端進(jìn)入生產(chǎn)線，經(jīng)過加熱達(dá)到保溫要求后進(jìn)行淬火，然后進(jìn)行回火，熱處理后工件由回火線端轉(zhuǎn)出，整條運(yùn)行線為自動(dòng)運(yùn)行。

對(duì)此生產(chǎn)線使用范圍我們進(jìn)行分析：使用溫度單一；淬火液?jiǎn)我?；回火溫度單一；適用于批量大產(chǎn)品。而我車間生產(chǎn)工件情況：產(chǎn)品種類多；需要溫度范圍寬；淬火液需求種類多；回火溫度不同；工件結(jié)構(gòu)復(fù)雜且部分工件直徑大。對(duì)比分析，此生線不適合我車間生產(chǎn)情況。

根據(jù)我車間生產(chǎn)工件特點(diǎn)，是否能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)線生產(chǎn)，對(duì)此進(jìn)行深入分析，操作過程主要依靠一線員工操作完成，需求人員較多。

結(jié)合我車間生產(chǎn)工件特點(diǎn)及使用設(shè)備情況設(shè)計(jì)的相應(yīng)生產(chǎn)線。生產(chǎn)線主要分為上料區(qū)、淬火區(qū)、回火區(qū)、完工區(qū)，整條生產(chǎn)線有中央控制系統(tǒng)下達(dá)動(dòng)作指令，作業(yè)流程如下：?jiǎn)T工在上料區(qū)將工件按一定要求擺盤，而后將工件相關(guān)信息及需要的參數(shù)輸入控制系統(tǒng)，根據(jù)要求及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備使用情況進(jìn)行設(shè)備選定及參數(shù)設(shè)定，同時(shí)由機(jī)械手將擺好的工件轉(zhuǎn)入到生產(chǎn)線導(dǎo)鏈上，此時(shí)導(dǎo)鏈根據(jù)接收的信號(hào)將工件運(yùn)行至指定箱式電阻爐前，而后由移動(dòng)機(jī)械手將工件送入爐膛內(nèi)進(jìn)行加熱保溫，保溫時(shí)間結(jié)束后依然按照信號(hào)要求，機(jī)械手
與導(dǎo)鏈配合進(jìn)行淬火及后續(xù)回火過程，最后由機(jī)械手將工件轉(zhuǎn)移至完工區(qū)，此生產(chǎn)線工作結(jié)束。此生產(chǎn)線如能投入使用，將大幅減少員工人數(shù)及勞動(dòng)量，同時(shí)在經(jīng)濟(jì)狀態(tài)下運(yùn)行，有效降低生產(chǎn)成本。

3. 結(jié)語(yǔ)
熱處理工作是一種高能耗過程，本文圍繞設(shè)備性能、裝爐方式以及生產(chǎn)自動(dòng)化程度展開探討降本增效的方法，同時(shí)通過實(shí)施案例對(duì)比可以看出進(jìn)行合理改善，在電能利用率、生產(chǎn)效率等方面均得到有效改善。