【正文】 consumption, extend product life, and improving economic efficiency are of great significance. Is the socalled Perfect tools are necessary for perfect jobs, then it must be a good the environment and advanced equipment for heat treatment, the whole is designing a proper heat treatment workshop.Papers are the main contents of the heat treatment plant design process. From the classification and characteristics of heat treatment workshop, heat treatment workshop production tasks, the system of work and the base year, process design, equipment selection and heat treatment, the anization and layout of workshop equipment, heat treatment workshop buildings and structures, power plant and auxiliary materials consumption, heattreated product safety and environmental protection, heat treatment workshop staff fixed, heat treatment plant construction investment and technical and economic indicators, designs the heat treatment shop. From the current situation and the level of Heat Treatment Technology control their development trend, develop vigorously advanced new technologies, new processes, new materials and new equipment, use high technology to transform traditional heat treatment technology to achieve highquality, high efficiency, energy saving, energy, pollutionfree, lowcost, specialized production of the direction of heat treatment plant design. Key words: heat treatment workshop, heat treatment equipment。引進國外先進技術設備，對熱處理車間進行設計。熱處理工藝專業(yè)化生產有利于采用新工藝、新設備，可以提高設備利用率，提高熱處理質量，提高生產率，節(jié)約能源消耗，降低生產成本。但是，由于生產規(guī)模通常較小，設備負荷率低，多數(shù)是低于合理經濟規(guī)模的情況下進行生產的。所設車間，所選主要設備，應達到一定的生產規(guī)模，有一定的設備負荷率。根據(jù)我國熱處理行業(yè)現(xiàn)在的水平，今后相當長時間內的主要任務，是用先進技術改造現(xiàn)在仍存在的落后技術與生產設備，對現(xiàn)有車間進行技術改造。2 熱處理車間設計綱領 車間任務一個熱處理車間或工段所承擔的生產任務，是設計熱處理車間的基礎。熱處理工藝設計是熱處理車間設計的中心環(huán)節(jié)，是設備選擇的主要依據(jù)。企業(yè)機械產品熱處理零件生產綱領，包括鑄件，鍛件毛坯的預備熱處理和機械產品零件的最終熱處理。但是，對于車間設計生產綱領（見表 ） ，必須以發(fā)展的眼光對待。通過新熱處理車間的設計，將熱處理工藝改進與熱處理設備是熱處理節(jié)能的主要途徑。詳細見表 。所確定的熱處理工藝必須先進、可靠、經濟合理，并與車間生產規(guī)模相適應。（2）硬度要求在 285HB（30HRC)以下的一般鑄件，可在機械加工前熱處理到要求硬度，包括正火、調質（淬火及高溫回火） 。（4）局部化學熱處理零件，生產批量大時，非處理部分應鍍層保護，批量小時可6 / 40采用機械保護，防滲涂層以及車去滲層等方法。 工藝方法的選定（1）常規(guī)熱處理工藝熱處理零件的常規(guī)熱處理工藝，包括毛坯的預備熱處理和零件的最終熱處理，如退火、正火、去應力退火、調質（淬火及高溫回火） 、時效及固溶處理等。有化學熱處理后需要淬火的，應根據(jù)可能盡量采取滲后直接淬火工藝。②碳勢控制技術的應用。通過應用計算機 能夠按照工藝設定自動完成工件的生產全過程記錄、保存工件生產中的各種工藝參數(shù)具有完善的故障診斷、安全警示及連鎖功能。（4）感應加熱淬火感應加熱可使用高頻、中頻、工頻、超音頻，以及雙頻及脈沖加熱工藝，根據(jù)零件鋼種、尺寸特點、要求硬化層深度、零件批量等確定工藝。②感應加熱時間短、速度快 有利于淬火組織的細化，獲得耐磨性 抗扭轉彎曲疲勞性能俱佳的強化效果。具有零件識別、能量控制、工藝參數(shù)顯示及故障診斷、顯示、報警的感應淬火裝置在生產中逐步得到應用 [7]。一般適用某些特定的零件，選用這種工藝必須先進行工藝實驗，試生產使用，用從熱處理質量和經濟效益考慮。真空熱處理已可實現(xiàn)淬火油冷、水冷、氣冷、回火、退火、并已用于真空滲碳、真空碳氮共滲。當前熱處理生產的質量控制除了依靠生產過程的自動化(消除影響質量的人為因素) 、工藝參數(shù)的嚴格在線控制和工藝效果的計算機模擬來實現(xiàn),還力求實現(xiàn)過程控制的自適應化和智能化。 熱處理設備選用選用適當?shù)臒崽幚碓O備依據(jù)是熱處理工藝的類型，產品零件的特性，即零件形狀、尺寸、質量和材料，產品技術要求和精度，產品生產量和勞動量，所用的能源、氣氛及淬火介質的物質條件。(1) 爐型選擇井式爐多用于細長工件的加熱，爐膛較深，多置于地坑中?；谶@些情況，先后設計了 3 種規(guī)格的經濟實用型普式熱處理電阻爐，主要用于連鑄輥、熱軋輸送輥、型材軋輥等冶金輥道的堆焊生產 [12]。在滲碳爐上要從溫度的控制方式、碳勢的控制方式及氮甲醇氣氛在深層滲碳中的應用等三個方面介紹深層滲碳對熱處理設備的要求 [15]。，大批量時選用輥底式爐及其組成的生產線；中批量時選用振底式爐、網帶式爐并組成生產線；小批量時以往我國常選用鹽浴爐；滾珠多選用鼓形爐及其組成的生產線，或間隙式滾筒爐。9 / 40f. 鋼絲，選用牽引式爐及其組成的生產線。，選用推桿式爐生產線、隧道式爐生產線、升降底式爐。采用合理用能的新技術、新工藝、新設備和新材料。平均生產率是指熱處理爐在一般正常使用條件下所達到的生產率，是熱處理爐處理各類不同零件完成一定工序，在較長時間穩(wěn)定使用后，統(tǒng)計生產數(shù)據(jù)所計算出來的生產率（如表 ） 。1. 設備年負荷基數(shù) 設備年負荷基數(shù) G 為： (公式 )/Qp?式中 設備年需完成的生產量（Kg/年）Q設備生產率（Kg/h）p2. 設備數(shù)量計算 (公式 )/CGF?式中 設備年時基數(shù)（h）F表 熱處理設備計算表序號 設備名稱 用途 生產率(Kg/h) 年處理量/t=生產率設備年時基數(shù)（7240 h）1 井式燃氣爐 調質、正火、退火、穩(wěn)定等30 2 井式電爐 回火、穩(wěn)定、時效 30 3 井式氣體氮化爐 氮化 29 2104 井式氣體氮化爐 氮化 29 2105 燃氣式臺車爐 正火、調質、退火、回火等60 6 臺車式電阻爐 正火、調質、退火、回火等80 7 氣體滲碳爐 滲碳 30 8 氣體滲碳爐 滲碳 30 9 高溫回火爐 回火 30 10 低溫時效爐 時效 30 11 雙室真空油淬氣冷爐 淬火 30 12 離子氮化爐 氮化 10 13 全齒淬火機 齒輪表面淬火 38 27514 立式淬火機 表面淬火 38 27515 臥式淬火機 表面淬火 38 27516 鹽浴爐 鹽浴 39 28217 井式回火爐 回火 30 合計 563 407611 / 40 感應加熱設備(1) 頻率的選定感應加熱所需電流頻率，取決于產品零件對淬硬層深度的要求，由于車間產品零件的規(guī)格如下:表 加工零件的規(guī)格、型號名稱 直徑 熱處理 深度（mm）軸類零件 φ100～ 500 表面感應淬火 ～8齒輪導軌類滑枕類φ100～ 5001400020225005005000表面感應淬火表面感應淬火表面感應淬火～5～5～5(2) 淬火機床的選擇 淬硬層深度：整體淬火 5～8mm，連續(xù)淬火 ～5mm。功率因素≥177。該技術和熱處理工藝結合，可完成盤類、齒輪類、套管類、軸類零件的內孔外表面的高頻淬火，12 / 40可實現(xiàn)連續(xù)淬火、同時淬火、同軸分段連續(xù)淬火、同軸分段同時淬火和同軸分段同時連續(xù)淬火工藝。所以，在滿足冷卻速度的條件下，一般以氣冷淬火作為首選，這樣可以減少熱處理后零件的清洗以及由此產生的污染。另外，氣冷時換熱器冷卻水流量的大小對于實際冷卻有明顯影響。在可控氣氛管路上和火簾管上應設置安全切斷閥。開路時，吹掃爐內的空氣應高于著火溫度下進行。熱處理車間設備需求量見表 ： 輔助設備(1) 清洗設備隨著熱處理工藝的發(fā)展和對環(huán)境衛(wèi)生的要求日益提高零件熱處理前后的清洗更加13 / 40重要。(2) 清理設備為清理零件熱處理后表面的氧化皮，可采用噴砂機、噴丸機、拋丸機、噴丸清理滾筒、砂輪機、拋光機、酸洗槽等。為了特殊需要還需要各式特種硬度計，如里式硬度計。檢修間應配置必要的機械加工機床，制造必要的設備備件和為感應加熱用感應器制造服務，以及為儀表的檢修校正服務。如用輥道將清理、矯直、檢查等工序聯(lián)系起來以輥道連接滲碳生產線，以便輸送。e. 平板車 用于大件的運輸及工件過跨運輸。熱處理車間為綜合性處理車間，為全廠服務，在工廠總體位置中應選擇適中的位置或靠近與其聯(lián)系多的車間。表 車間面積生產面積指標車間類型 規(guī)模 生產指標（t/m 2年）鍛件熱處理 小型中型大型2～33～5～6綜合熱處理 小型中型～～標準件熱處理 — ～齒輪熱處理 — ～ 平面布置設計 平面布置設計基本原則大型連續(xù)式設備及機組的布置，根據(jù)數(shù)量確定是否跨廠房跨度，盡量在同一跨度中，有利于使用起重設備。設備應盡量布置整齊，箱式爐以爐口取齊，井式爐以中心線取齊。噴砂間靠外墻隔斷，有利于砂的儲存和設置除塵裝置。留有計算機控制管理房地。我國機械工業(yè) 95 %以上的熱處理爐用電是很不合理的,在當前天然氣資源已能充分供應的條件下,熱處理的能源結構必須調整和改變。（2）爐子之間的距離，小型爐 ～；中型爐 ～ ；大型爐 ～2m；間隙式爐組成的生產線 ～；連續(xù)式爐 ～ 。（6）爐子安裝高度 即爐口平面到地平的距離，人工操作時，一般為～。 廠房建筑參數(shù)廠房的跨度與柱距取決于產品工藝的需要和設備選型。圖 廠房高度25 / 40圖 廠房的跨度與柱距26 / 40 廠房出入口廠房一般人行出口寬 、 或 ，高 ，主要物流出入口（見表 ）應根據(jù)所通過的車輛種類以及所需進入設備的需要確定。表 熱處理車間地面材料部門名稱 選用地面層材料毛皮熱處理半成品熱處理輔助熱處理噴砂間酸洗間鹽浴爐間高中頻間油冷卻地下室混凝土、塊石、鋼磚、鑄鐵板混凝土、水磨石混凝土、水磨石、馬賽克混凝土、水磨石馬賽克、耐酸水泥水磨石、馬賽克水磨石混凝土 特殊構筑物及附屬建筑物的設計熱處理車間的地下設施和需要安裝在地坑中的設備較多。6 動力消耗及對公用系統(tǒng)設計熱處理車間需消耗的各種動力和輔助材料，包括電力、燃料、壓縮空氣、蒸汽、水、油類、鹽類。其消耗量按照各設備安裝容量和設備負荷時間計算。包括爐溫升降氣缸壓縮空氣的消耗量、各類用途噴嘴壓縮空氣消耗量。 氧、乙炔氧氣和乙炔在熱處理車間主要用于表面淬火冷卻和零件矯正。高頻設備用水，要求礦物雜志不能超過 ，電阻率每厘米不大于 400028 / 40歐姆，水壓為 119～196KPa，或蒸餾水，或采用離子交換樹脂軟化水。40t/h +20t/h +40t/h +20t/h=120t/h。熱處理工序所耗電能、煤氣、重油量見表 表 熱處理工序所耗電能、煤氣 、重油工序 溫度范圍／℃處理噸數(shù)／ t電能/KW 總電能/KW煤氣/m 3 總煤氣/m3重油/m 3 總重油/m3淬火 800~850 826 ~ ~ ~ 淬火 1300 ~ ~ ~ 正火 860~880 ~ ~ ~ 碳氮共滲 840~860 420 ~ ~ 336 ~ 42氣體滲碳 900~920 ~ ~ — —高溫回火 500~600 ~ ~ ~ 低溫回火 18