宣傳貫徹標準 促進熱處理節(jié)能減排

1、宣傳貫徹標準 促進熱處理節(jié)能減排北京航空材料研究院 王廣生1 概況 目的：節(jié)約資源，保護環(huán)境，持續(xù)發(fā)展，提高效益。 目標：國家：能耗下降20%，污染物減少10%。 熱協(xié)：熱處理能耗下降30%，污染物減少15%。 措施一、管理節(jié)能推廣節(jié)能減排型技術(shù)設(shè)備；規(guī)范企業(yè)生產(chǎn)管理。措施二、技術(shù)改造節(jié)能收10%以上資金用于節(jié)能減排技改；推廣陶瓷纖維代替耐火磚的應(yīng)用；推廣滲碳，滲氮的催滲技術(shù)；推廣精密控制系統(tǒng)；推廣新型清洗設(shè)備和煙氣處理設(shè)備。 措施三、政策推動節(jié)能2 熱處理節(jié)能2.1 熱處理節(jié)能標準主要內(nèi)容，見表1。表1 熱處理節(jié)能標準內(nèi)容序號標準號及名稱主 要 內(nèi) 容1GB10201-88熱處理合理用電導(dǎo)則

2、熱處理用電基本要求，熱處理工藝的選擇，熱處理設(shè)備的基本要求，熱處理工件電耗定額，技術(shù)管理2GB/Z 18718-2002熱處理節(jié)能技術(shù)導(dǎo)則熱處理節(jié)能的途徑，提高加熱設(shè)備的負荷率和利用率，提高電加熱設(shè)備的熱效率，提高燃燒加熱設(shè)備的熱效率，采用各種節(jié)能工藝措施節(jié)能，改善能源管理，合理組織生產(chǎn)，獎懲制度3GB/T 15318-94工業(yè)熱處理電爐節(jié)能監(jiān)測方法工業(yè)熱處理電爐節(jié)能監(jiān)測項目（產(chǎn)品可比用電耗、爐體外表溫度），工業(yè)熱處理電爐節(jié)能監(jiān)測方法，工業(yè)熱處理電爐節(jié)能監(jiān)測合格指標，工業(yè)熱處理電爐節(jié)能監(jiān)測結(jié)果評價4GB/T 17358-1998熱處理生產(chǎn)電耗定額及其計算和測定方法總則，熱處理工藝電耗定額計算，

3、熱處理綜合工藝電耗定額的計算，熱處理工藝電耗的測定方法，熱處理工藝電耗定額的考核5GB/T 待批 熱處理生產(chǎn)燃料消耗定額及其計算和測定方法總則，熱處理工藝燃料消耗定額計算，熱處理綜合工藝燃料消耗定額計算，熱處理燃料消耗的測定方法，熱處理工藝燃料消耗定額的考核2.2 熱處理節(jié)能的途徑和措施 熱處理節(jié)能的途徑 通過有效的技術(shù)和管理可使熱處理能源獲得最大程度的節(jié)約。 熱處理加熱設(shè)備應(yīng)連續(xù)使用和在接近滿負荷條件下工作。 減少加熱設(shè)備的熱損失，提高熱效率。 回收利用燃燒廢熱、廢氣。 燃料在盡可能合理的條件下得到充分燃燒。 采用節(jié)能的熱處理工藝。 企業(yè)設(shè)專人管理能源，并建立完善的管理制度。 提高加熱設(shè)備的

4、負荷率和利用率 加熱設(shè)備的生產(chǎn)能力應(yīng)和企業(yè)的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)。 熱處理加熱設(shè)備的負荷率不應(yīng)低于50%。 加熱設(shè)備應(yīng)三班連續(xù)生產(chǎn)和維持每周五天以上的開工時間。 單件小批量生產(chǎn)以及熱處理連續(xù)性很差的零件應(yīng)委托專業(yè)廠協(xié)作加工。 提高電加熱設(shè)備的熱效率 電阻爐加熱（850950）熱效率不得低于35%。對超期服役、熱效率低于30%的設(shè)備必須施行節(jié)能改造。 通過以下措施使電阻爐熱效率普遍提高到50%以上。1）改進設(shè)備結(jié)構(gòu)、減少散熱熱面積。2）用輕質(zhì)耐火磚代替重質(zhì)磚。3）用陶瓷纖維耐火材料代替耐火磚。4）用優(yōu)質(zhì)耐熱鋼做夾具、料盤、爐罐等構(gòu)件，以減輕其質(zhì)量。5）提高設(shè)備密封性，盡量避免爐壁上開孔、減少爐門開啟時

5、間和開啟頻繁程度。 提高燃燒加熱設(shè)備的熱效率 燃燒加熱設(shè)備應(yīng)選擇優(yōu)質(zhì)燃料。例如發(fā)生爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣、天然氣、液化石油氣、輕油和重油，各企業(yè)可因地制宜地選取。從環(huán)境和方便角度以用天燃氣最為有利。 燃燒加熱設(shè)備的熱效率不得低于30%。 除應(yīng)采取2.2所列各種措施外，尚需采取以下改善燃燒的方法，使熱效率提高到50%以上。 1）使燃燒的空氣系數(shù)保持在1.11.2范圍內(nèi)。 2）燃燒嘴和輻射管必須達到規(guī)定的品質(zhì)標準。 3）采用可嚴格控制爐溫和空氣系數(shù)的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 4）燃燒嘴必須和燃料相適應(yīng)，嚴禁更換燃料時不換燒嘴。 5）利用燃燒廢熱預(yù)熱空氣到300以上。 6）燃燒嘴輻射管必須具有預(yù)熱空氣功能

6、。 7）經(jīng)常維護和檢修燃燒器，使其始終保持正常燃燒狀態(tài)和規(guī)定的消耗水平。 采取各種節(jié)能工藝措施節(jié)能 通過實際測定，修正在各類加熱設(shè)備中的加熱計算系數(shù)，最大限度地縮短加熱時間。 碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼盡量采用不均勻奧氏體化淬火方式，取消加熱保持時間（實行所謂“零保溫淬火”）。 采用加速化學(xué)熱處理的催滲措施。 用低溫?zé)崽幚泶娓邷責(zé)崽幚怼?用局部（感應(yīng)或火焰）熱處理代替整體熱處理。 用中碳結(jié)構(gòu)鋼感應(yīng)淬火代替滲碳淬火。 盡可能利用鍛造余熱施行熱處理。 采用可施行快速熱處理的金屬材料，如快速滲碳鋼、快速滲氮鋼、低淬透性鋼等。 建立熱處理設(shè)備的嚴格檢修維護制度，嚴格控制工裝和工藝材料品質(zhì)，力求減少和避

7、免返工、返修和報廢。 改善能源管理、合理組織生產(chǎn) 熱處理企業(yè)或熱處理分廠、車間設(shè)專職或兼職能源管理員，在企業(yè)有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)直接領(lǐng)導(dǎo)下負責(zé)企業(yè)、分廠、車間的能源管理工作。 能源管理員必須經(jīng)國家能源主管舉辦的能源管理學(xué)習(xí)班培訓(xùn)，取得結(jié)業(yè)證書后方可擔(dān)任。 能源管理員要對本單位或部門的燃料、電力消耗，各項能源利用指標、每臺設(shè)備的能耗統(tǒng)計數(shù)字進行經(jīng)常性記錄（見附錄A）（標準的附錄），并計算單位產(chǎn)量能耗，節(jié)能指標完成情況以及具體節(jié)能措施效果等（見附錄B）（標準的附錄）。所有指標的計算應(yīng)符合GB/T 17358、GB/T 50162、JB/T 50163、JB/T 50164的規(guī)定。 能源管理員應(yīng)督促制訂各種熱處

8、理件的節(jié)能工藝規(guī)范，并監(jiān)督執(zhí)行。 能源管理員應(yīng)經(jīng)常提出各項措施建議，并組織開展群眾性節(jié)能技改活動。 獎懲制度 國家和地方政府主管部門對熱處理節(jié)能效率優(yōu)異企業(yè)在精神和物質(zhì)上應(yīng)予鼓勵和獎賞、對嚴重浪費能源者給予懲罰。建議國家主管部門委托全國或地方行業(yè)協(xié)會監(jiān)督代行。 企業(yè)內(nèi)部按所屬各熱處理部門的節(jié)能工作優(yōu)劣實行獎懲。具體辦法由各企業(yè)自定，報行業(yè)協(xié)會核定。2.3 熱處理設(shè)備節(jié)能監(jiān)測 產(chǎn)品可比用電單耗 在測試期內(nèi)，測算以下參數(shù)a. 實際生產(chǎn)耗電量在一個生產(chǎn)周期內(nèi)供給該電爐本體加熱元件的電能量和直接用于生產(chǎn)工藝的輔助設(shè)備的耗電量合計為實際消耗電能量W，kWh。b. 產(chǎn)品的實際質(zhì)量 該電爐本次熱處理的各種合

9、格產(chǎn)品（工件）的實際質(zhì)量mi(kg)，其中i1，2，3n，為產(chǎn)品（工件）品種。 測試周期的總折合質(zhì)量m2按式(1)計算： n m2 mi.K1.K2.K3.K4 (1) i=1 其中：K1 產(chǎn)品（工件）單件質(zhì)量折算系數(shù)，按表2確定； K2 產(chǎn)品（工件）類別折算系數(shù)，按表3確定； K3 熱處理溫度折算系數(shù)，按表4確定； K4 熱處理工藝折算系數(shù)，按表5確定。表2 產(chǎn)品（工件）單件質(zhì)量折算系數(shù)單件產(chǎn)品（工件）質(zhì)量kg/件0.30.10.30.1K11.01.21.5表3 產(chǎn)品（工件）類別折算系數(shù)產(chǎn)品（工件）類別工模具類一般工件類K21.21.0表4 熱處理溫度折算系數(shù)熱處理溫度1000700100

10、0500700350500350K31.51.00.70.50.3表5 熱處理工藝折算系數(shù)熱處理工藝滲碳滲氮鹽浴鋁合金淬火鋼材淬火退火保溫時間20h退火保溫時間1020h正火、退火保溫時間10hK42.01.51.21.11.71.31.0 測試周期內(nèi)的合格產(chǎn)品的可比用電單耗bk(kWh/kg)按式(2)計算： b2 W/m2 (2) 產(chǎn)品可比用電單耗應(yīng)符合以下要求： 對于一個生產(chǎn)周期測定和計算得出的結(jié)果，應(yīng)有bkkWh/kg。 爐體外表面溫升 用溫度測量儀表測量電爐最高工作溫度下的熱穩(wěn)定狀態(tài)時爐體外表面任意測量點的溫度與特定環(huán)境溫度之差，即表面溫升（）。 爐體外表面溫度測量點應(yīng)分別在爐殼（指

11、側(cè)壁和爐頂）、爐門（或爐蓋）任選35點，但不得在距爐口（指爐門口、爐蓋口、加熱元件和熱電偶引出孔等）和穿透爐襯的緊固件的周圍30cm范圍之內(nèi)。測得的各組表面溫升值取其最大值為監(jiān)測結(jié)果。 特定環(huán)境溫度指距電爐外壁中心1cm處，并采取隔熱措施使溫度計不直接受電爐及其它熱源影響時測得的環(huán)境溫度。 爐體外表面溫升應(yīng)符合以下要求： a. 對于在額定溫度下工作的電爐，表面溫升應(yīng)符合表6的要求。表6 表面溫升規(guī)定值爐 型額定溫度表面溫升 爐 殼爐門或爐蓋箱式電阻爐750950120013501500505080801005080100100100臺車式電阻爐95050100井式電阻爐950120050801

12、00130低溫井式回火爐65050100井式氣體滲碳爐95050100電極鹽浴爐85013006090-b. 對于不是在額定溫度下工作的電爐，應(yīng)按公式（3）計算后與表6比較，看是否符合要求： (20)/(n20)·n (3) 式中： 測得的表面溫升， 測量時的工作溫度，n 電爐的額定溫度，n 在額定溫度下的最大允許表面溫升（見表6）， 空爐損耗功率比 GB/T 10201-88熱處理用電導(dǎo)則對熱處理設(shè)備提出了空爐損耗功率比R的要求。 Rpo/pc×100% 式中：po 空爐損耗功率，KW pc 額定功率，KW 空爐損耗功率比應(yīng)滿足表7要求。表7 電阻爐、電極鹽浴爐空爐損耗額

13、功率比爐 型額定功率KW額定溫度空爐損耗額功率比，%一等二等箱式爐14201350120032273635井式爐5012001226箱式爐、震底爐、密封多用爐、小型連續(xù)車式爐、大型連續(xù)爐、輸送帶式爐659501823井式加熱爐、井式氣體滲碳爐259502227井式回火爐、井式滲氮爐256501416小箱式爐、氣體發(fā)生爐2.5122.510610101410001200130016002734373632404342油浴爐63003235電極鹽浴爐3020256508501300 2740562.4 熱處理工藝能耗要求 GB/T 17358-1998熱處理生產(chǎn)電耗定額及

14、計算和測定方法標準對常用熱處理工藝提出了電耗定額要求，應(yīng)滿足表8要求。表8 常用熱處理工藝電耗定額熱處理工藝定額kWh/kg熱處理工藝定額kWh/kg淬火正火退火球化退火去應(yīng)力退火固溶熱處理（不銹鋼）高溫回火（250）中溫回火（250500）低溫回火（250）時效（固溶熱處理后）0.3000.2400.3300.3900.1800.5400.1800.1500.1200.120氣體滲碳（滲層深1.5 mm）氣體滲碳（滲層深1.53.0 mm）滲碳-淬火-回火（滲層深1.5 mm）滲碳-淬火-回火（滲層深1.53.0 mm）碳氮共滲氮碳共滲（軟氮化）氣體滲氮離子滲氮感應(yīng)淬火冷處理0.7501.0

15、500.9601.2600.5100.1800.5400.7500.1500.090GB/T 待批標準熱處理生產(chǎn)燃料定額及其計算和測定方法對常用熱處理工藝燃料消耗定額要求，應(yīng)滿足表9要求。表9 常用熱處理工藝燃料消耗定額熱處理工藝燃料消耗定額（KJ/kg）熱處理工藝燃料消耗定額（KJ/kg）淬火正火退火球化退火去應(yīng)力退火不銹鋼固溶處理低溫（250）回火中溫（250500）回火高溫（500）回火20001600220026001200360080010001200時效（固溶處理后）氣體滲碳（滲層深1.5 mm）氣體滲碳（滲層深1.5 mm3.0 mm）滲碳、淬火、回火（層深1.5 mm）滲碳、淬

16、火、回火（層深1.5mm3.0mm）碳氮共滲氮碳共滲氣體滲氮火焰淬火8005000700064008400340014001600500010003 熱處理減排標準3.1 熱處理減排標準主要內(nèi)容，見表10表10 熱處理減排標準序號標準號及名稱主要內(nèi)容1GB15735-2004金屬熱處理生產(chǎn)過程安全衛(wèi)生要求熱處理生產(chǎn)的危險因素和有害因素，熱處理廠房和作業(yè)環(huán)境，生產(chǎn)物料和剩余物料，生產(chǎn)裝置，熱處理工藝作業(yè)，安全、衛(wèi)生防護技術(shù)措施2JB8434-1996熱處理環(huán)境保護技術(shù)要求熱處理環(huán)境污染分類和來源，技術(shù)要求，其它要求3JB/T5073-1991熱處理車間空氣中有害物質(zhì)了限值技術(shù)要求，綜合利用4JB

17、/T9052-1999熱處理鹽浴有害固體廢物污染管理的一般規(guī)定技術(shù)要求，鹽浴有害固體廢物的管理5JB/T6047-1992熱處理鹽浴有害固體廢物無害化處理方法基本方法，鹽浴廢渣處理工藝，安全技術(shù)要求，有害物質(zhì)分析6JB/T7519-1994熱處理鹽浴（鋇鹽、硝鹽）有害固體廢物分析方法氯化鋇的測定，亞硝酸鈉的測定7GB9078-1996工業(yè)爐窯大氣污染物排放標準技術(shù)內(nèi)容，監(jiān)測，標準實施8GB3095-1996環(huán)境空氣質(zhì)量標準環(huán)境空氣質(zhì)量功能區(qū)的分類和標準分類，濃度限值，監(jiān)測，數(shù)據(jù)統(tǒng)計的有效性規(guī)定，標準的實施9GB8978-1996污水綜合排放標準技術(shù)內(nèi)容，監(jiān)測，標準實施監(jiān)督10GB12348-9

18、0工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準標準值，監(jiān)測方法11GB12349-90工業(yè)企業(yè)廠界噪聲測量方法測量條件，測量記錄及數(shù)據(jù)處理12GB8702-88電磁輻射防護規(guī)定電磁輻射防護限值，對電磁輻射源的管理，電磁輻射監(jiān)測，監(jiān)測的質(zhì)量保證，名詞解釋3.2 熱處理生產(chǎn)的危險因素和有害因素 熱處理生產(chǎn)常見的危險因素?zé)崽幚砩a(chǎn)常見的危險因素有：易燃物質(zhì)、易爆物質(zhì)、毒性物質(zhì)、高壓電、熾熱物體及腐蝕性物體、致冷劑、墜落物體或進出物等。其來源和危害程度見表11。表11 熱處理生產(chǎn)常見的危險因素類別來 源危險程度易燃物質(zhì)1.淬火和回火用油2.有機清洗劑3.滲劑、燃料和制備可控氣氛的原料：煤油、甲醇、乙醇、乙醇乙酯、異丙醇、丙酮

19、、天然氣、丙烷、丁烷、液化石油氣、發(fā)生爐煤氣、氫等1.油溫失控超過燃點即自行燃燒,易釀成火災(zāi)2.有機液體揮發(fā)物和氣體燃燒泄出后遇明火即燃燒易爆物質(zhì)1.熔鹽2.固體滲碳劑粉塵3.滲劑、燃料、可控氣氛4.火焰淬火用氧氣和乙炔氣5.高壓氣瓶、儲罐1.熔鹽遇水即爆炸，硝鹽浴溫度超過600或與氯化物、炭粉、油脂接觸即爆炸2.燃氣、炭粉在空氣中的濃度達到一定極限值遇明火即爆炸3.氣瓶、儲罐遇明火或環(huán)境溫度過高易爆炸毒性物質(zhì)1.液體碳氮共滲、氮碳共滲和氣體氮碳共滲用的原料及排放物；氰化納、氰化鉀、氫氰酸鹽2.氣體滲碳的排放物；一氧化碳3.鹽浴中的氯化鋇、亞硝酸鈉和鋇鹽渣造成急性中毒死亡高壓電1.高頻設(shè)備2.

20、中頻設(shè)備3.一般工業(yè)用電電擊、電傷害、甚至死亡熾熱物體及腐蝕性物質(zhì)1.高溫爐2.熾熱工件、夾具和吊具3.熱油、熔鹽4.激光束5.硫酸、鹽酸、硝酸、氫氧化鉀1.熱工件、熱油、熔鹽和強酸、強堿使皮肢燒傷2.激光束使皮膚及視網(wǎng)膜燒傷致冷劑氟利昂、干冰酒精混合物、液氮造成局部凍傷墜落物體或迸出物1.工件裝運、起吊2.工件校直崩裂3.工件液裂造成砸傷或死亡 熱處理生產(chǎn)常見的有害因素 熱處理生產(chǎn)常見的有害因素有：熱輻射、電磁輻射、噪聲、粉塵和有害氣體等。其來源和有害程度見表12。表12 熱處理生產(chǎn)常見的有害因素類別來 源有害程度熱輻射1.高溫爐2.熾熱工件、夾具和吊具造成疲勞、中暑、衰竭電磁輻射高頻電源可

21、能造成中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙和植物神經(jīng)失調(diào)噪聲1.噴砂、噴丸2.加熱爐的燃燒器3.真空泵、壓縮機和通風(fēng)機4.中頻發(fā)電機5.超聲波清洗設(shè)備長期處于高強度噪聲（90dB）會造成聽力下降粉塵1.噴砂時的石英砂、噴丸時的粉塵2.浮動粒子爐的石墨和氧化鋁粉3.固體滲碳劑長期處于高濃度粉塵作業(yè)會引起矽肺有害氣體1.鹽浴爐煙霧2.一氧化碳、氨和甲醇、乙醇蒸氣3.強酸、強堿的揮發(fā)物4.油蒸氣5.氟利昂造成各種慢性疾病3.3 熱處理生產(chǎn)現(xiàn)場有害物質(zhì)的限量 工作場地空氣中的有害物質(zhì)的最高容許濃度不超過JB/T5073的規(guī)定（見表13）一氧化碳的最高容許濃度在和業(yè)時間短暫時可放寬：在作時間1h內(nèi)，容許達到50mg/m

22、3；0.5h內(nèi)容許達到100mg/m3；15min-20min內(nèi)容許達到200mg/m3。在上述條件下反復(fù)作業(yè)時，兩次之間須間隔2h以上。表13 工作場地空氣中的有害物質(zhì)的最容許濃度有害物質(zhì)最高容許濃度（mg/m3）有害物質(zhì)最高容許濃度（mg/m3）一氧化碳二氧化碳苛性堿（換算成NaOH）氮氧化物（換算成NO2）氨氰化氫及氫氰酸鹽（HCN）氯氯化氫及鹽酸甲醇30150.55300.311550丙酮苯a三氯乙烯氟化物（換算成F）二甲基甲酰胺粉塵鋇及其化合物40040301102(含10%以上游離二氧化硅)1(含80%以上游離二氧化硅)0.5（推薦值） 除經(jīng)呼吸道毒害人體外，尚易經(jīng)皮膚吸收的有害物質(zhì)。 工作場地的噪聲不得超過90dB。 作業(yè)部位