11 medidas importantes de ahorro de energía para procesos de tratamiento térmico de tubos de acero
Fecha: 2024-05-22
11 medidas importantes de ahorro de energía para procesos de tratamiento térmico de tubos de acero
Primero, baje la temperatura de calentamiento.
En general, la temperatura de calentamiento de enfriamiento del acero al carbono hipereutectoide es de 30 ~ 50 ℃ por encima de Ac3, y la temperatura de calentamiento de enfriamiento del acero al carbono eutectoide e hipereutectoide es de 30 ~ 50 ℃ por encima de Ac1. Sin embargo, la investigación en los últimos años ha confirmado que calentar y enfriar el acero hipoeutectoide en la región de dos fases α + γ ligeramente inferior a Ac3 (es decir, enfriamiento por debajo de la temperatura) puede mejorar la resistencia y tenacidad del acero, reducir la temperatura de transición frágil y eliminar la fragilidad del temple. La temperatura de calentamiento para el enfriamiento brusco puede reducirse en 40 °C. El uso de calentamiento rápido a baja temperatura y enfriamiento rápido de acero con alto contenido de carbono puede reducir el contenido de carbono de la austenita y ayudar a obtener martensita de rejilla con buena resistencia y tenacidad. No solo mejora su dureza sino que también acorta el tiempo de calentamiento. Para algunos engranajes de transmisión, se usa carbonitruración en lugar de carburación. La resistencia al desgaste aumenta entre un 40% y un 60% y la resistencia a la fatiga aumenta entre un 50% y un 80%. El tiempo de co-carburación es equivalente, pero la temperatura de co-carburación (850 °C) es más alta que la de la carburación. La temperatura (920 ℃) es 70 ℃ más baja, y puede también reducir la deformación del tratamiento térmico.
Segundo, acortar el tiempo de calentamiento.
La práctica de producción muestra que el tiempo de calentamiento tradicional determinado en función del grosor efectivo de la pieza de trabajo es conservador, por lo que el coeficiente de calentamiento α en la fórmula del tiempo de retención de calentamiento τ = α · K · D debe corregirse. De acuerdo con los parámetros del proceso de tratamiento tradicional, cuando se calienta a 800-900 ° C en un horno de aire, se recomienda que el valor α sea de 1,0-1,8 min/mm, lo cual es conservador. Si se puede reducir el valor α, el tiempo de calentamiento se puede acortar en gran medida. El tiempo de calentamiento debe determinarse mediante experimentos basados en el tamaño de la pieza de trabajo de acero, la cantidad de carga del horno, etc. Una vez que se determinan los parámetros del proceso optimizado, deben implementarse cuidadosamente para lograr beneficios económicos significativos.
En tercer lugar, cancelar el templado o reducir el número de templado.
Cancelar el templado del acero carburado. Por ejemplo, si el pasador del pistón carburado de doble cara de un cargador de acero 20Cr se usa para cancelar el templado, el límite de fatiga del templado puede aumentarse en un 16%; Si se cancela el templado del acero martensítico bajo en carbono, se reemplazará el pasador de la excavadora. El conjunto se simplifica para usar el estado templado de acero 20 (martensita con bajo contenido de carbono), la dureza es estable a alrededor de 45HRC, la resistencia del producto y la resistencia al desgaste se mejoran significativamente, y la calidad es estable; El acero de alta velocidad reduce el número de revenido, Por ejemplo las hojas de sierra de acero de la máquina de W18Cr4V que utilizan un fuego de temple (560 ℃ × 1h) substituyen el temple tradicional de las tres veces de 560 ℃ × 1h, y la vida de servicio es aumentada por el 40%.
En cuarto lugar, use el templado a baja y media temperatura en lugar del templado a alta temperatura.
El acero estructural de aleación de carbono medio o carbono medio utiliza templado a temperatura media y baja en lugar de templado a alta temperatura para obtener una mayor resistencia al impacto múltiple. La broca de acero Φ 8mm de W6Mo5Cr4V2 se somete a un templado secundario a 350 ℃ × 1h + ℃ 560 × 1h después del enfriamiento, y la vida útil de corte de la broca aumenta en un 40% en comparación con la broca templada tres veces a 560 ℃ × 1h.
Quinto, reducir razonablemente la profundidad de la capa de filtración
El ciclo de tratamiento térmico químico es largo y consume mucha energía. Si la profundidad de la capa de penetración se puede reducir para acortar el tiempo, es un medio importante de ahorro de energía. La profundidad de capa endurecida necesaria se determinó mediante la medición de tensión, que mostró que la capa endurecida actual era demasiado profunda y solo el 70% de la profundidad de capa endurecida tradicional era suficiente. La investigación muestra que la carbonitruración puede reducir la profundidad de la capa en un 30% a 40% en comparación con la carburación. Al mismo tiempo, si la profundidad de penetración se controla al límite inferior de los requisitos técnicos en la producción real, se puede ahorrar el 20% de energía, y el tiempo y la deformación también se pueden reducir.
Sexto, use tratamiento térmico químico de alta temperatura y vacío
El tratamiento térmico químico a alta temperatura es aumentar la temperatura del tratamiento térmico químico en condiciones estrechas cuando la temperatura de funcionamiento del equipo lo permite y los granos de austenita del acero que se infiltran no crecen, lo que acelera en gran medida la velocidad de carburación. Aumentar la temperatura de carburación de 930 ℃ a 1000 ℃ puede aumentar la velocidad de carburación en más de 2 veces. Sin embargo, debido a que todavía hay muchos problemas, el desarrollo futuro es limitado. El tratamiento térmico químico al vacío se lleva a cabo en un medio de fase gaseosa a presión negativa. Debido a la purificación de la superficie de la pieza de trabajo al vacío y al uso de temperaturas más altas, la tasa de penetración aumenta considerablemente. Por ejemplo, la carburación al vacío puede aumentar la productividad de 1 a 2 veces; cuando el aluminio y el cromo se infiltran a 133,3 × (10-1 a 10-2) Pa, la tasa de penetración se puede aumentar en más de 10 veces.
Séptimo, tratamiento térmico químico de iones
Es un proceso químico de tratamiento térmico que utiliza descarga luminiscente entre la pieza de trabajo (cátodo) y el ánodo para infiltrar simultáneamente los elementos que se infiltrarán en un medio en fase gaseosa que contiene elementos que se infiltrarán a una presión por debajo de una atmósfera. Tales como la nitruración iónica, la carburación iónica, la sulfuración iónica, etc., que tienen las ventajas de una velocidad de penetración rápida, buena calidad y ahorro de energía.
Octavo, uso de inducción auto-templado
Se utiliza el auto-templado por inducción en lugar del templado en el horno. Dado que el calentamiento por inducción se utiliza para transferir calor al exterior de la capa de enfriamiento, el calor restante no se quita durante el enfriamiento y el enfriamiento para lograr un templado a corto plazo. Por lo tanto, es altamente ahorro de energía y se ha utilizado en muchas aplicaciones. Bajo ciertas circunstancias (como el acero con alto contenido de carbono y el acero de alta aleación con alto contenido de carbono), se puede evitar el agrietamiento por enfriamiento. Al mismo tiempo, una vez que se determina cada parámetro del proceso, se puede lograr la producción en masa y los beneficios económicos son significativos.
Noveno, use precalentamiento y enfriamiento posterior a la forja
El precalentamiento y el enfriamiento después de la forja no solo pueden reducir el consumo de energía del tratamiento térmico y simplificar el proceso de producción, sino también mejorar el rendimiento del producto. El uso del enfriamiento por calor residual posterior a la forja + el templado a alta temperatura como tratamiento previo puede eliminar las deficiencias del enfriamiento por calor residual posterior a la forja como tratamiento térmico final de granos gruesos y poca resistencia al impacto. Lleva un tiempo más corto y tiene una productividad más alta que el recocido esferoidizante o el recocido general. Además, la temperatura de templado de alta temperatura es más baja que la de recocido y templado, por lo que puede reducir en gran medida el consumo de energía, y el equipo es simple y fácil de operar. En comparación con la normalización general, la normalización del calor residual después de la forja no solo puede mejorar la resistencia del acero, sino también mejorar la tenacidad del plástico y reducir la temperatura de transición frágil en frío y la sensibilidad de la muesca. Por ejemplo, el acero 20CrMnTi se puede calentar a 730 ~ 630 ℃ a 20 ℃/h después de forjar. El enfriamiento rápido ha logrado buenos resultados.
Décimo, utilice el enfriamiento de la superficie en lugar de la carburación y el enfriamiento
Un estudio sistemático sobre las propiedades (como resistencia estática, resistencia a la fatiga, resistencia al impacto múltiple, tensión interna residual) del acero al carbono medio y alto con un contenido de carbono de 0.6% a 0.8% después del enfriamiento de alta frecuencia muestra que el enfriamiento por inducción se puede usar para reemplazar parcialmente la carburación. El enfriamiento es completamente posible. Utilizamos el enfriamiento de alta frecuencia de acero 40Cr para fabricar engranajes de caja de cambios, reemplazando los engranajes originales de carburación y enfriamiento de acero 20CrMnTi, y logramos el éxito.
11. Use calefacción local en lugar de calefacción general
Para algunas piezas con requisitos técnicos locales (como el diámetro del eje del engranaje resistente al desgaste, el diámetro del rodillo, etc.), se pueden usar métodos de calentamiento local como el calentamiento del horno de baño, el calentamiento por inducción, el calentamiento por pulsos y el calentamiento por llama en lugar del calentamiento general, como los hornos de caja. Puede lograr una coordinación adecuada entre las partes de fricción y compromiso de cada parte, mejorar la vida útil de las piezas, y debido a que es un calentamiento localizado, puede reducir significativamente la deformación de enfriamiento y reducir el consumo de energía.
Entendemos profundamente que si una empresa puede utilizar racionalmente la energía y obtener los máximos beneficios económicos con energía limitada implica factores tales como la eficiencia de los equipos que utilizan energía, si la ruta de la tecnología de proceso es razonable y si la gestión es científica. Esto requiere que consideremos de manera integral desde una perspectiva sistemática, y cada vínculo no puede ser ignorado. Al mismo tiempo, al formular el proceso, también debemos tener un concepto general y estar estrechamente integrados con los beneficios económicos de la empresa. No podemos formular el proceso sólo por el hecho de formular el proceso. Esto es particularmente importante hoy en día con el rápido desarrollo de la economía de mercado.
Tiempo de publicación: May-22-2024