在企業(yè)搬遷改造中做好等溫淬火熱處理節(jié)能減排
發(fā)布時間：2017-06-27 08:27 來源：tommy 閱讀：
一、做好規(guī)劃設(shè)計提高等溫淬火熱處理工藝水平
眾所周知，等溫淬火熱處理既要為機床高精度、高可靠性和高壽命做出重要保障，又需要滿足機床高新技術(shù)發(fā)展的潛力需求。因此，我們實施等溫淬火熱處理改造的目標(biāo)是保證生產(chǎn)要求、保持特色工藝超前、適度生產(chǎn)能力富余、精益加工方式、實現(xiàn)綠色等溫淬火熱處理方式，實現(xiàn)這一目標(biāo)是需要完成加工能力評估、工藝規(guī)劃布置、等溫淬火熱處理裝備選型及安全環(huán)境保護措施等綜合的系統(tǒng)工程。
（1）規(guī)劃方案制定
搬遷前沈陽機床有三個等溫淬火熱處理車間，每個等溫淬火熱處理車間在各自企業(yè)中都是用能大戶，等溫淬火熱處理車間電耗占到我們企業(yè)用電量的1/3以上。因此，通過搬遷改造，最大化的實現(xiàn)節(jié)能減排的轉(zhuǎn)型升級是其核心目標(biāo)。為達到這一目標(biāo)，公司領(lǐng)導(dǎo)及等溫淬火熱處理工作者共同努力，采用組織機構(gòu)調(diào)整、工藝水平提高、使用節(jié)能設(shè)備、環(huán)保處理等綜合規(guī)劃方案，努力通過搬遷改造實現(xiàn)等溫淬火熱處理節(jié)能、降耗及減排。
（2）組織精簡改造
搬遷后由之前的三個等溫淬火熱處理車間重組成一個等溫淬火熱處理分公司。這個組織變化不是簡單的組合，而是實現(xiàn)建設(shè)高度集成的“專、精、特”等溫淬火熱處理工藝中心，實現(xiàn)等溫淬火熱處理節(jié)能減排的組織保證。這種以高度集成的等溫淬火熱處理組織改造模式無疑是一種最有效的等溫淬火熱處理節(jié)能方式，應(yīng)當(dāng)在集團公司或區(qū)域性地區(qū)推廣此種等溫淬火熱處理中心模式。中國等溫淬火熱處理行業(yè)協(xié)會根據(jù)國家有關(guān)規(guī)定和政策制定的《中國等溫淬火熱處理行業(yè)準(zhǔn)入條件》及開展的“等溫淬火熱處理規(guī)范企業(yè)審核”模式，就是政府及行業(yè)協(xié)會加強等溫淬火熱處理節(jié)能減排管理、促使等溫淬火熱處理企業(yè)加快向集約化、專業(yè)化方向科學(xué)發(fā)展的管理體現(xiàn)。
（3）等溫淬火熱處理工作者參與規(guī)劃設(shè)計
這是一個能從根本上既能最有效體現(xiàn)等溫淬火熱處理改造目的，又能切實至始至終貫徹等溫淬火熱處理節(jié)能減排理念的另一種技術(shù)模式，同時還是等溫淬火熱處理工作者難得的了解生產(chǎn)需求、精益布置工藝流程、保證安全生產(chǎn)等的一種綜合實踐和學(xué)習(xí)機會。其中“等溫淬火熱處理搬遷可行性論證”及“等溫淬火熱處理改造平面布置技術(shù)要求”是體現(xiàn)等溫淬火熱處理改造目標(biāo)和節(jié)能減排主要措施的技術(shù)文件，也是企業(yè)等溫淬火熱處理改造后實現(xiàn)工藝水平目標(biāo)的技術(shù)指導(dǎo)文件。
二、等溫淬火熱處理節(jié)能減排技術(shù)改造的主要工作內(nèi)容
1.等溫淬火熱處理設(shè)備技術(shù)改造
搬遷前，沈陽機床等溫淬火熱處理設(shè)備都是20世紀(jì)90年代前的產(chǎn)品，設(shè)備陳舊、節(jié)能效果差、工藝排污嚴重、操作環(huán)境較差等是普遍存在現(xiàn)象。由于傳統(tǒng)陳舊設(shè)備的制約，搬遷前等溫淬火熱處理節(jié)能減排治理工作效果不明顯。
為符合實際需求及實現(xiàn)改造后等溫淬火熱處理節(jié)能減排目標(biāo)，2006年第一次搬遷改造中，我們學(xué)習(xí)、調(diào)研了許多國內(nèi)外的先進等溫淬火熱處理節(jié)能減排經(jīng)驗，大膽使用了淬火介質(zhì)空氣冷卻器技術(shù)及爐窯計算機群控技術(shù)。
在2012年的第二次等溫淬火熱處理技術(shù)改造中，我們將工信部節(jié)能司發(fā)布的《關(guān)于印發(fā)聚氯乙烯等17個重點行業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)推行方案的通知》（工信部節(jié)[2010]104號文件作為節(jié)能減排改造的指導(dǎo)文件。同時，按照工業(yè)和信息化部《關(guān)于開展節(jié)能和高耗能落后機電設(shè)備（產(chǎn)品）名錄推薦工作的通知》要求，根據(jù)我們等溫淬火熱處理設(shè)備及生產(chǎn)需求現(xiàn)實情況，開展了等溫淬火熱處理設(shè)備及輔助設(shè)備的全面篩選，以節(jié)能減排為核心，保證生產(chǎn)質(zhì)量需求為目的，全面淘汰了傳統(tǒng)保溫磚方式的臺車爐、井式爐，淘汰了普通淬火槽，淘汰了陳舊的發(fā)電機中頻電源及部分真空管電子電源設(shè)備。
對于保留的等溫淬火熱處理設(shè)備全部進行大修后安裝。其中，井式氮化爐全部采用集束塊全纖維爐襯進行保溫改造，采用內(nèi)外爐膛PID溫度控制柜改造；部分機床床身導(dǎo)軌淬火機中頻電源改造為IGBT全晶體管電源。而新增爐窯則全部采用全纖維爐襯及PID爐溫控制技術(shù)。
2.適度生產(chǎn)能力富余，保證生產(chǎn)能力合理化
為保證沈陽機床快速發(fā)展和高精尖大型機床的研發(fā)生產(chǎn)要求，我們等溫淬火熱處理技術(shù)改造中一直堅持“適度生產(chǎn)能力富余”的理念，堅持滿足生產(chǎn)發(fā)展需求，這種切合實際的改造更是一種節(jié)約土地、減少各種資源浪費的有效實施，同時也有利于保證設(shè)備開工率、減少企業(yè)經(jīng)濟壓力。因此，在等溫淬火熱處理搬遷改造中，我們沒有追求大容量、大廠房，而是采取了按需改造及精益方式改造，分別在2006年及2012年完成了兩次全面的等溫淬火熱處理改造。
2006年的等溫淬火熱處理改造目標(biāo)是滿足機床中小件零部件的等溫淬火熱處理需求，2012年的改造目標(biāo)是滿足重大型機床零部件的生產(chǎn)需求。同時，對生產(chǎn)線上重大型的機床床身導(dǎo)軌淬火按精益方式規(guī)劃，都集中在機加工生產(chǎn)現(xiàn)場處理，半精加工后的床身導(dǎo)軌按流水線方式在現(xiàn)場直接轉(zhuǎn)移到淬火機臺進行淬火，完成等溫淬火熱處理加工后再轉(zhuǎn)下序粗精磨，從而有效地共享了車間內(nèi)的大型吊車等輔助裝備，減少了運輸轉(zhuǎn)運，從細微處體現(xiàn)了等溫淬火熱處理節(jié)能減排的核心理念。
3.保持特色工藝水平超前，體現(xiàn)行業(yè)加工特點
等溫淬火熱處理改造是企業(yè)根據(jù)自身特點開展的技術(shù)工藝水平提高的一個過程，沒有千篇一律的照抄模式，因此，等溫淬火熱處理節(jié)能減排的改造方式也必然會各不相同。我們在改造中以原三個等溫淬火熱處理車間實行引進先進設(shè)備為基礎(chǔ)，重點保留發(fā)展了機床床身導(dǎo)軌中頻、超音頻淬火電源及淬火機；保留了井式氣體氮化爐，并在2012年又新引進了采用德國GE氮勢控制技術(shù)的大型氣體氮化爐；保留原高溫發(fā)藍工藝及黑色磷化工藝技術(shù)，新建發(fā)藍、磷化生產(chǎn)線，并配套建設(shè)相應(yīng)的煙氣綜合處理塔、污水綜合池。
4.精心規(guī)劃、以高新設(shè)備及工藝技術(shù)保證實現(xiàn)等溫淬火熱處理節(jié)能減排目標(biāo)
分析自身等溫淬火熱處理現(xiàn)狀，淘汰耗能陳舊設(shè)備及高污染工藝方式，代替以高效節(jié)能環(huán)保設(shè)備，并在等溫淬火熱處理車間工藝平面布置要求中，切實實施各項節(jié)能減排措施。
在兩階段新建等溫淬火熱處理車間現(xiàn)場都有一個共同點，就是在每個車間淬火水槽附近只有一個清槽排水口，這是全車間生產(chǎn)現(xiàn)場唯一的下水口，而且只是作為淬火槽清洗、撈渣等特殊情況下才使用這一排水口。車間內(nèi)所有淬火液都是封閉循環(huán)使用，實現(xiàn)等溫淬火熱處理工藝介質(zhì)的零排放。
（1）先進等溫淬火熱處理節(jié)能冷卻器的采用
在過去的等溫淬火熱處理加工中，一邊是淬火介質(zhì)由于收集困難、冷卻困難等原因白白流失，造成水資源浪費，鹽水淬火液還產(chǎn)生鹽的污染，另一邊是企業(yè)花費資金購買淬火用鹽。因此，采用一種高效的等溫淬火熱處理介質(zhì)冷卻方式成了迫切需求。經(jīng)過冷卻器制造專家的幫助，沈陽機床在2006年的等溫淬火熱處理搬遷改造中一次性引進28臺套空氣冷卻器，分別用于感應(yīng)電源冷卻水冷卻、淬火液冷卻，為實現(xiàn)等溫淬火熱處理工藝介質(zhì)零排放提供了有效保證。同時由于淬火介質(zhì)溫度的可以控制，也保證了工件淬火質(zhì)量的穩(wěn)定性，在夏天三十幾度的酷熱中，我們的感應(yīng)淬火電源實現(xiàn)全天候換人不停機運行，保證了沈陽機床快速上量的生產(chǎn)要求。因此，高效的淬火介質(zhì)空冷器真正解決了等溫淬火熱處理生產(chǎn)的難題，深受等溫淬火熱處理企業(yè)歡迎。
（2）多功能淬火槽的使用
2006年的等溫淬火熱處理改造，我們使用的是12m3的小淬火槽，采用的是冷卻循環(huán)泵上抽下出的自攪拌循環(huán)方式，實現(xiàn)一泵冷卻、攪拌雙功能。在2012年的等溫淬火熱處理改造中，根據(jù)重大型機床零部件要求，我們使用160m3淬火槽，采用了多功能淬火槽技術(shù)的多項新功能，主要是PLC控制可變速渦流推進攪系統(tǒng)、閉循環(huán)空氣冷卻器系統(tǒng)及槽液溫度控制系統(tǒng)，可以根據(jù)淬火工件尺寸及槽液溫度來調(diào)節(jié)槽淬的循環(huán)、冷卻能力。
（3）等溫淬火熱處理計算機群控技術(shù)的使用
隨著計算機控制技術(shù)的日新月異的發(fā)展，在1998年沈陽機床實行引進項目中，我們已率先在引進的機床床身導(dǎo)軌淬火機中使用西門子810D控制導(dǎo)軌感應(yīng)淬火，實現(xiàn)了計算機控制下淬火機自動跟蹤導(dǎo)軌保持恒定間際的高質(zhì)量淬火模式，體驗了數(shù)控等溫淬火熱處理加工的優(yōu)點。在2004年，沈陽機床搬遷規(guī)劃中，公司率先提出了全公司計算機聯(lián)網(wǎng)辦公規(guī)劃，全公司生產(chǎn)實行ERP生產(chǎn)管理技術(shù)。因此，2006年我們在等溫淬火熱處理搬遷改造中使用了計算機爐窯群控方式，實現(xiàn)爐窯等溫淬火熱處理工藝數(shù)字化生產(chǎn)及工藝過程的無紙化記錄，實現(xiàn)了技術(shù)人員可以在辦公室在線實時監(jiān)督各爐窯工作情況。這一技術(shù)不僅節(jié)約了記錄紙和工藝卡片，還是等溫淬火熱處理工藝技術(shù)的一場創(chuàng)新性進步。
（4）強力推進高效環(huán)保型局部淬火工藝技術(shù)及設(shè)備
在2006年及2012年兩次等溫淬火熱處理技術(shù)改造中，我們都大力推進全晶體管的IGBT感應(yīng)電源。其中2006年新增2臺IGBT感應(yīng)電源，一臺為全數(shù)控自跟蹤床鞍導(dǎo)軌淬火機，加熱頻率為30～60kHz，一臺為PLC控制機床主軸淬火機，加熱頻率為80kHz；2012年又新增一臺全數(shù)控自跟蹤14m機床床身導(dǎo)軌淬火機。其原因就是IGBT感應(yīng)電源具有工作效率高、無噪聲、無高頻輻射、電能利用效率高、等溫淬火熱處理操作環(huán)境好等許多優(yōu)點，并且使用了高效的空氣冷卻器后，使得IGBT感應(yīng)電源及淬火液均實現(xiàn)封閉循環(huán)使用，封閉循環(huán)冷卻，工作現(xiàn)場整潔，IGBT感應(yīng)電源及數(shù)控淬火機才得于能與大型機加工機床放在一個廠房內(nèi)形成加工線。
（5）淬火冷卻介質(zhì)的精心選用
淬火冷卻介質(zhì)的正確選用也是等溫淬火熱處理技術(shù)改造中的難點。首先就是油類淬火冷卻介質(zhì)的選用更是困難重重，另一方面是作為一種工藝介質(zhì)經(jīng)驗證確認納入工藝使用后，再改變淬火冷卻介質(zhì)還需一段時間驗證及工藝確定，不能輕易更改，否則存在工藝不穩(wěn)定帶來的質(zhì)量隱患。2012年技術(shù)改造中，160m3淬火槽的淬火冷卻介質(zhì)是選油還是其他介質(zhì)，頗費周折。由于對普通淬火油我們有長期使用經(jīng)驗和依賴，尤其是在大型合金鋼結(jié)構(gòu)件的淬火中更是離不開油，但油對工件、環(huán)境的污染也是讓我們認識深刻，淬火油穩(wěn)定性有限，廢淬火油的清槽、環(huán)?；厥仗幚硪泊嬖诤芏嗬щy。并且，淬火油的還存在火災(zāi)隱患及淬火油煙問題。而目前廣泛使用的水基PAG淬火液也存在長期使用后容易變質(zhì)、影響員工操作等問題。通過較長時間的學(xué)習(xí)、調(diào)研，再經(jīng)一段的工藝驗證后，我們最后選擇使用了無機水基淬火液，該淬火液是無毒、無味、無色環(huán)保型淬火液，長期使用不變質(zhì)、無異味，我們認為該淬火冷卻介質(zhì)是目前比較理想的環(huán)保型淬火冷卻介質(zhì)。
三、等溫淬火熱處理節(jié)能減排管理工作
等溫淬火熱處理節(jié)能減排是一項需要硬件設(shè)備基礎(chǔ)，需要高新工藝技術(shù)支持，同時還更需要進行長期不懈貫徹執(zhí)行的重點工作。因此，要把等溫淬火熱處理節(jié)能減排作為一項日常管理工作，將此項工作作為車間經(jīng)濟指標(biāo)進行考核，才能保證等溫淬火熱處理節(jié)能減排工作持續(xù)開展下去。
1.等溫淬火熱處理設(shè)備電耗計算機管理系統(tǒng)
通過技術(shù)改造，我們采用了全纖維爐襯爐窯、IGBT全晶體管電源及高效淬火冷卻介質(zhì)空氣冷卻器等多項節(jié)能減排技術(shù)，但在日常管理中，還需掌握等溫淬火熱處理月電耗、水耗及各項動力參數(shù)，還需將這些參數(shù)轉(zhuǎn)化成經(jīng)濟數(shù)據(jù)，以進行企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理和節(jié)能減排管理。對此，我們采用了計算機爐窯電功耗統(tǒng)計管理技術(shù)，每臺等溫淬火熱處理設(shè)備都裝有一個電功耗遠程控制表，每臺設(shè)備的電功耗數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇K端計算機處理，終端計算機與爐窯群控計算機共享每臺爐窯每批爐次電功耗數(shù)據(jù)，從而形成每臺爐每批次電功耗、每日電功耗等數(shù)據(jù)，給管理者提供了很直接準(zhǔn)確的能耗數(shù)據(jù)（見圖1）。
2.等溫淬火熱處理節(jié)能減排管理
在等溫淬火熱處理節(jié)能減排管理中，我們在股份公司能源部門統(tǒng)籌領(lǐng)導(dǎo)下，建立了相應(yīng)的能源管理辦法和考核措施，激勵員工積極開展節(jié)能減排合理化建議，獎勵班組單爐窯節(jié)能措施，定期進行種類員工的技能、安全、節(jié)能等培訓(xùn)，從而實現(xiàn)了等溫淬火熱處理搬遷改造后持續(xù)的節(jié)能減排管理。
借助企業(yè)整體搬遷改造機遇，我們完成了兩個階段的等溫淬火熱處理工藝技術(shù)、設(shè)備及節(jié)能減排改造工作，經(jīng)過一段時間的工作實踐后，也對技術(shù)改造結(jié)果有了更深一步的認識，因此，通過本文與等溫淬火熱處理同行交流開展節(jié)能減排的經(jīng)驗，期望能學(xué)些到各企業(yè)更好更多的先進經(jīng)驗。
