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热处理行业清洁生产技术推行方案

  热处理行业清洁生产技术推行方案

  一、总体目标

  到2012 年底,全行业年节约能源340 万吨标准煤;废气排放减少4500 万立方米;废水排放减少15万吨;废盐渣排放减少600 吨。

   二、推广技术1.可控气氛热处理技术

  (1)适用范围热处理加工业

  (2)技术主要内容可控气氛渗碳(含碳氮共渗)可控气氛渗氮(含氮碳共渗)可控气氛保护淬火、回火、正火、退火。

  (3)解决的主要问题实现无氧化脱碳,提高产品质量和合格率,节约原材料,减少热处理加工中废气和有害气体排放,节能效果明显。

  (4)技术来源自主研发

  (5)所处阶段推广阶段

  (6)应用前景分析

  1)减少油烟排放:如在全行业推广普及,年减少油烟排放约1 亿立方米;

  2)节能:如在全国行业推广普及,年节电10 亿度,相当于减排99.7 万吨二氧化碳,或27.2万吨碳粉尘。

  3)节材:3~5%目前行业普及率5%。

  2.加热炉全纤维炉衬技术

  (1)适用范围热处理加工业

  (2)技术主要内容采用全纤维保温材料作为热处理加热炉炉衬。

  (3)解决的主要问题全纤维保温材料导热率低,可大大减少炉体蓄热,减少炉体热量损失。

  (4)技术来源自主研发

  (5)所处阶段推广阶段

  (6)应用前景分析目前我国热处理行业70%是电加热炉,其中80%以上仍采用耐火砖作为保温材料,若在行业内推广普及全纤维保温材料,可实现行业节能10%,即年节电约20 亿度。相当于减排199.4 万吨二氧化碳,或54.4 万吨碳粉尘。目前普及率20%。

  3.高效节能型空气换热器

  (1)适用范围热处理加工业

  (2)技术主要内容采用强化转热技术,改变流体的流动状态和边界层,加大旋转流动,引发二次流。提高了换热效果。

  (3)解决的主要问题节约水资源;提高转热效果,比水冷换热器节约能耗30%。

  (4)技术来源自主研发

  (5)所处阶段推广阶段

  (6)应用前景分析目前热处理加工企业大多使用水冷换热器,若推广普及可节约用水300 万吨/ 年。

  节电1.8 亿度/ 年,相当于减排18 万吨二氧化碳/ 年,或54.9 万吨碳粉尘/年。目前普及率3%。

  4.IGBT 晶体管感应加热电源技术

  (1)适用范围热处理加工业

  (2)技术主要内容IGBT 为全控器件,可通过门信号来控制器件的开通与关断,即桥臂间的换流即可像晶闸管逆变器一样靠负载谐振回路实现换流,也可直接通过门极信号关断导通臂IGBT实现硬换流。

  (3)解决的主要问题清洁生产节能

  (4)技术来源自主研发

  (5)所处阶段推广阶段

  (6)应用前景分析感应加热约占全行业产能的20%。目前我国热处理企业中还有60%的企业仍在使用老式电子管电源和中频发电机电源。新型IGBT 电源比老式电子管和发电机电源节能30~40%。若在行业内普及IGBT 电源可实现全行业节点2%的效果。即年节电4 亿度。相当于减排40 万吨二氧化碳/ 年,或11 万吨碳粉尘/ 年。目前普及率5%。

  5.计算机精密控制系统

  (1)适用范围热处理加工业

  (2)技术主要内容采用PID、PLC计算机控制技术。

  (3)解决的主要问题提高产品质量和合格率,节能。

  (4)技术来源自主研发

  (5)所处阶段推广阶段

  (6)应用前景分析目前热处理企业中大量的设备仍在使用接触式控制系统,由于控制精度不高,在加热过程中造成很大的能源浪费。若在全行业推广普及PID 控制技术,可实现全行业节能5%的效果。即年节电10 亿度,年节电10 亿度,相当于减排99.7 万吨二氧化碳,或27.2万吨碳粉尘。目前普及率5%。

  6.化学热处理催渗技术

  (1)适用范围热处理加工业

  (2)技术主要内容在化学渗剂中添加一定的化学活性物质破坏钢表面钝化膜,提高钢表面活性,从而加速化学热处理时金属材料和化学渗剂的反应速度。

  (3)解决的主要问题提高生产效率,降低生产成本,节能。

  (4)技术来源自主研发

  (5)所处阶段推广阶段

  (6)应用前景分析化学热处理是应用广泛的常规热处理工艺,但在实际应用中存在着工艺周期长耗能高的现象(有的工件需在920℃的高温下保温长达100 小时)。采用催渗技术可以缩短工艺周期30%,达到节能20%的效果。若在行业内推广普及可实现行业节能6%。即年节电12 亿度,相当于减排120 万吨二氧化碳,或33万吨碳粉尘。

  目前普及率1%7.多功能淬火冷却系统

  (1)适用范围热处理加工业

  (2)技术主要内容通过计算机模拟技术,对金属热处理过程的工艺要素进行模拟、优化,并据此进行淬火冷却系统设计,达到提高工效、降低能耗、有效的减少有害气体排放、杜绝火灾事故

  (3)解决的主要问题提高生产效率和质量;减少有害气体排放

  (4)技术来源自主研发

  (5)所处阶段推广阶段

  (6)应用前景分析大型工件在油中淬火时产生大量的油烟,并存着安全隐患。此项技术可以有效地减少有害气体的排放,杜绝火灾事故。并达到节能效果。减少有害气体排放90%;综合节能5%。目前普及率不足1%。

  8.真空清洗技术

  (1)适用范围热处理加工业

  (2)技术主要内容采用对金属切削液、防锈油和淬火油等有良好溶解性的环保型碳氢化合物为清洗剂,通过在真空状态下用溶剂和溶剂蒸汽对工件进行有效清洗,然后真空负压干燥工件,同时再生装置在真空负压状态下对溶剂进行蒸馏,并冷凝回收溶剂,废液分离后单独排出。

  (3)解决的主要问题目前常用的清洗机主要以氟利昂、三氯乙烷为洗涤剂的溶剂型清洗机和发泡式温水清洗机。这些清洗机主要问题是:清洗效果差,在后续热处理过程中会产生大量的油烟,环境污染严重。

  (4)技术来源自主研发

  (5)所处阶段推广阶段

  (6)应用前景分析热处理加工过程中淬火和回火年产生油烟约3.2 亿立方米,如在全行业推广真空清洗技术可减少油烟排放量的50%。(约1.6 亿立方米/年)目前行业普及率约1%。

  9.真空热处理技术

  (1)适用范围模具、精密机械、航空航天、军工、冶金、仪表、轻工、铁道、纺织、船舶、汽车、石油、医疗器械、电子、能源和特种材料(零件)的热处理加工

  (2)技术主要内容真空油气淬技术、真空渗碳技术、真空渗氮技术、真空烧结技术、真空高压气淬技术、真空热处理工艺智能控制技术。

  (3)解决的主要问题无氧化脱碳、减少热处理加工过程中废气和有害气体排放、节能

  (4)技术来源自主研发

  (5)所处阶段推广阶段

  (6)应用前景分析真空热处理具有高效、优质、节能、节材和无污染的优点。

  高效:工艺时间减少50%;优质:减少返工和废品的效果明显,产品一次交检合格率可达到99%以上,(而其他热处理技术一次交检合格率低于90%);

  节能:一次交检合格率提高8%,可实现全行业总能耗节约5%。按2008 年全行业电耗200 亿度计算,年节电10 亿度。相当于减排99.7 万吨二氧化碳,或27.2 万吨碳粉尘;节材:真空热处理技术可实现无氧化无脱碳的效果,因而可以免除热处理加工后的精加工,节省钢材3~5%。从而达到提高产品使用寿命和节材效果;无污染:真空热处理技术可实现热处理过程的零排放。

  据统计分析,全行业可采用真空热处理技术加工占行业总加工量的20%,目前普及率约2%。

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