【正文】 。以滿足零件熱處理新的技術(shù)要求為前提， “三創(chuàng)新”(即材料創(chuàng)新、工藝創(chuàng)新和工裝創(chuàng)新)的結(jié)果是行之有效的結(jié)果 [4]。其中個別工藝周期較長應(yīng)連續(xù)生產(chǎn)的設(shè)備或大型設(shè)備應(yīng)考慮三班工作制；安裝在生產(chǎn)流水線上的熱處理設(shè)備，應(yīng)與生產(chǎn)線生產(chǎn)班制相一致。有些鑄、鍛件，特別是鍛件，可充分利用鍛造余熱進行淬火、調(diào)質(zhì)等處理，使鍛造加工與熱處理結(jié)合起來。水基淬火介質(zhì)的應(yīng)用解決了零件淬油不硬、淬水開裂及零件淬火變形的質(zhì)量問題。如真空熱處理、離子轟擊熱處理、流臺床熱處理所適應(yīng)的熱處理工藝方法和零件品種不斷增加，工藝逐漸深入。根據(jù)實際需求，生產(chǎn)上設(shè)計非標準型熱處理爐已很普遍。，選用強風循環(huán)箱式爐（帶機械傳動） 。加熱周期中，變頻電源依據(jù)感應(yīng)線圈、材料和工藝參數(shù)的變化引起的阻抗變化自動進行調(diào)節(jié)，實現(xiàn)頻率自動跟蹤。 可控氣氛發(fā)生裝置的選擇爐用可控氣氛發(fā)生裝置及操作要求可控氣氛發(fā)生裝置應(yīng)設(shè)有防回火、熄火和過壓等安全裝置。檢查薄件和淺滲層零件用維氏硬度計，檢查大型零件用手提布式、肖式、大型懸臂式或龍門式布氏15 / 40硬度計。（2）熱處理車間靠近各類震源時，應(yīng)該有一定間距或采取相應(yīng)的隔震措施，震源如鍛錘、空壓機、氧氣機、鐵路等。車間預(yù)留擴建面積可采取車間內(nèi)預(yù)留設(shè)備空地或預(yù)留增跨或接長廠房空地。（3）采光 根據(jù)需要設(shè)天窗和屋面窗以保證良好的采光需要。動力用電，是指熱處理車間各種機械裝置的驅(qū)動電動機所消耗的電量。（2）R1171GCK11200 淬火機床循環(huán)水量為 40t/h，R1172GC13080 淬火機床循環(huán)水量為 40t/h，但二者不同時使用；R1181GCK13450 淬火機床循環(huán)水量為 20t/h；與 500kW 中頻電源配套的立式淬火機床循環(huán)水量 40t/h；與 350kW 中頻電源配套的臥式淬火機床循環(huán)用水量為 20t/h。d. 燙傷和燒傷：操作人員除應(yīng)該遵守操作流程，佩戴防護用品外，防止鹽浴噴濺，應(yīng)配備烘干設(shè)備，避免工件將水帶入浴爐；防止氣體燃料，特別是采用可控氣氛時，避免一氧化碳、氫等可燃性氣體泄漏引起爆炸，在爐前應(yīng)常點燃火炬；出爐熱工件應(yīng)有秩序堆放，避免灼傷事件。9 熱處理車間的建設(shè)投資及成本 車間基本投資計算在新建的熱處理車間設(shè)計中，通過對投資、勞動生產(chǎn)率等主要技術(shù)經(jīng)濟指標的計算分析，評價設(shè)計的技術(shù)經(jīng)濟效益，以確定最優(yōu)設(shè)計方案。劇毒物的應(yīng)用受到最大程度的限制 ,NO2CY 液體滲氮和氰化鹽浴中的 CN大都被 CNO代替 [20]。表 車間基本生產(chǎn)工人計算指標序號 設(shè)備類型 熱處理工序 每臺設(shè)備所需的基本生產(chǎn)工人淬火 11 箱式爐（3 臺）正火、退火 12 鹽浴爐（1 臺） 正火、退火 23 井式回火爐（1 臺） 預(yù)熱、淬火 14 井式氣體滲碳（氮）爐（5臺）滲碳（氮） 15 井式加熱爐（3 臺） 正火、回火 16 臺車式爐（2 臺） 正火、退火 27 高頻設(shè)備（1 臺） 淬火 2（內(nèi)含電工一名）30 / 408 淬火機床（1 臺） 淬火 19 冷處理設(shè)備（1 臺） 冷處理 110 噴砂（丸）機（1 臺） 清理 111 清洗機（1 臺） 清洗 112 校直壓床（1 臺） 校直 113 10 名輔助+3 名工程技術(shù)人員+1 名管理人員+1 名服務(wù)人員15合計人數(shù) 408 熱處理的生產(chǎn)安全與環(huán)境保護 生產(chǎn)安全熱處理車間是一個潛在觸電、爆炸、灼傷、火災(zāi)和毒害危險的車間，因此車間的設(shè)計過程中必須認真對待。 生產(chǎn)用水熱處理車間設(shè)備用水除個別情況外，對水質(zhì)無特殊要求，一般生活用水則可以滿足要求。用氰鹽熱處理間、快速實驗室等需要隔斷并封頂?shù)母糸g，有一些27 / 40如機修間、鉗工工作間、電工工作間等不需要封頂?shù)母糸g，可采用墻體或玻璃隔斷。（5）連續(xù)式爐的爐前后區(qū)空地，鍛件熱處理爐：爐前：6～8m ；爐后 8～12m ；連續(xù)氣體滲碳爐：爐前 4～6m；爐后 2～3m；一般連續(xù)式爐爐前后 4～6m。車間內(nèi)應(yīng)避免隔斷，對必須設(shè)置隔離間的應(yīng)集中于車間的一端。d. 懸掛運輸鏈用于車間之間或工序之間的運輸，連續(xù)運行，通過與下降段配合，可實現(xiàn)連續(xù)式爐生產(chǎn)線的全過程機械化運輸。目前主要清洗設(shè)備有：室內(nèi)和輸送帶式、懸掛輸送鏈式、滾筒式清洗機、溶劑清洗及其他超凈清洗設(shè)備。一般情況，氣壓高、流速大、冷卻速度快，即冷卻速度是直接受到氣壓和流速的影響。具體計算見表 和 。e. 中小零件和標準件，選用鑄鏈爐、網(wǎng)帶式爐、振底爐、真空爐、鹽浴爐、箱式爐。常用的箱式8 / 40爐、臺車爐、井式爐、罩式爐各有特點，分別應(yīng)用于不同領(lǐng)域，一般都已形成系列化的標準定型產(chǎn)品 [11]。（6）高密度能量表面處理高密度能量表面處理包括激光表面處理，電子束表面處理和物理及化學(xué)氣相沉積。③計算機技術(shù)的應(yīng)用。一些精度要求高的零件，可使用特殊加工刀具的零件，也可在加工前進行熱處理。表 零件熱處理工序生產(chǎn)綱領(lǐng)統(tǒng)計表回火序號產(chǎn)品名稱年處理量/t退火/t正火/t滲碳/t滲氮/t碳氮共滲/t淬火/t 高溫 /t 低溫 /t表面淬火/t時效/t冷處理 /t1 鏜桿 110 206 2 主軸 110 206 3 滑枕 206 4 齒輪 420 206 5 刀牌 6 床身 7 主柱 362 362 8 導(dǎo)軌 板 206 9 其他 1000總重量 826 車間中的新型設(shè)備，也必須首先確定其所承擔的任務(wù)，即所承擔的各類熱處理零4 / 40件的綱領(lǐng)，保證其負荷率。當然，在熱處理車間新的設(shè)計中，仍然應(yīng)為今后的技術(shù)發(fā)展和擴大再生產(chǎn)留有必要的余地。組織熱處理生產(chǎn)工藝專業(yè)化協(xié)作，建立熱處理專業(yè)工廠，將有力地促進我國熱處理行業(yè)技術(shù)的現(xiàn)代化發(fā)展。正所謂“工欲善其事,必先利其器 ”，那么也就必須給熱處理一個良好的環(huán)境及先進設(shè)備，總的來說就是一個設(shè)計得當?shù)臒崽幚碥囬g。但是，由于生產(chǎn)規(guī)模通常較小，設(shè)備負荷率低，多數(shù)是低于合理經(jīng)濟規(guī)模的情況下進行生產(chǎn)的。熱處理工藝設(shè)計是熱處理車間設(shè)計的中心環(huán)節(jié)，是設(shè)備選擇的主要依據(jù)。詳細見表 。 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(yù)備熱處理和零件的最終熱處理，如退火、正火、去應(yīng)力退火、調(diào)質(zhì)（淬火及高溫回火） 、時效及固溶處理等。（4）感應(yīng)加熱淬火感應(yīng)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。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?；谶@些情況，先后設(shè)計了 3 種規(guī)格的經(jīng)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(chǎn) [12]。，選用推桿式爐生產(chǎn)線、隧道式爐生產(chǎn)線、升降底式爐。功率因素≥177。在可控氣氛管路上和火簾管上應(yīng)設(shè)置安全切斷閥。為了特殊需要還需要各式特種硬度計，如里式硬度計。熱處理車間為綜合性處理車間，為全廠服務(wù)，在工廠總體位置中應(yīng)選擇適中的位置或靠近與其聯(lián)系多的車間。留有計算機控制管理房地。 廠房建筑參數(shù)廠房的跨度與柱距取決于產(chǎn)品工藝的需要和設(shè)備選型。其消耗量按照各設(shè)備安裝容量和設(shè)備負荷時間計算。40t/h +20t/h +40t/h +20t/h=120t/h。e. 噪聲：采用消聲、隔音措施，或?qū)a(chǎn)生噪聲的設(shè)備單獨裝在封閉隔間內(nèi)。企業(yè)必須不斷的提高產(chǎn)品質(zhì)量，發(fā)展品種，降低材料消耗、節(jié)省工時、充分利用設(shè)備、提高勞動生產(chǎn)率、降低成本，全面貫徹優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗的方針。燃燒爐的燃燒廢熱時,燃燒器結(jié)構(gòu)的完善和空燃比的嚴格控制,在保證合理燃燒的前提下,能使 NO 和 CO 降到最低限度。設(shè)備定員應(yīng)根據(jù)實際需要，盡量多考慮多機臺的管理，減少設(shè)備定員，使工人滿負荷工作，提高生產(chǎn)率。供應(yīng)方式有兩種，輸送管網(wǎng)與瓶裝。而由于生產(chǎn)和工藝的需要，車間內(nèi)建有各類附屬的小隔間，如變電間、配電間、電容器間、噴砂間。 （4）井式爐爐口距地面距離，滲碳爐 ；正火、回火爐 ～ 。需局部通風的設(shè)備應(yīng)靠外墻或靠近柱子布置，以利于通風管的引出。c. 單軌電動葫蘆單軌葫蘆可將各工序設(shè)備聯(lián)系起來，可布置成一字型、L 型、環(huán)型。零件的熱處理后除油，可防止回火過程中產(chǎn)生大量的煙霧，污染環(huán)境，同時保持零件表面光亮。爐內(nèi)設(shè)置的不同形式氣嘴進行噴冷，氣冷的冷卻速度主要受氣壓、流速、氣流的形式、分布等影響，在進行選擇時要全面考慮。10 / 40設(shè)備需要量可根據(jù)熱處理工序生產(chǎn)任務(wù)和設(shè)備生產(chǎn)能力計算出設(shè)備年負荷基數(shù)，再計算設(shè)備需要量。，選用步進式爐或臺車式爐。熱處理爐種類多，應(yīng)用廣泛。在單件小批量生產(chǎn)中部分采用火焰淬火工藝，生產(chǎn)靈活實用。有效的控制爐內(nèi)碳勢控制精度，保證了零件淬火后的表面質(zhì)量。（3）表面硬化，化學(xué)熱處理零件，硬度要求大于 285HB(30HRC)的零件，應(yīng)在機械加工后進行。有些一次決定車間生產(chǎn)能力的條件，如最大熱處理件的尺寸和重量，最大關(guān)鍵設(shè)備的主要規(guī)格尺寸，車間最大起重能力等，應(yīng)考慮車間發(fā)展遠景的需要?，F(xiàn)有熱處理車間的技術(shù)改造，是我國經(jīng)濟發(fā)展的一個重要措施。從技術(shù)專業(yè)化與協(xié)作來看，從產(chǎn)品生產(chǎn)專業(yè)化到工藝專業(yè)化，都是為了實現(xiàn)生產(chǎn)技術(shù)的現(xiàn)代化。設(shè)計的主要內(nèi)容整個熱處理車間的設(shè)計過程。有些由于規(guī)模小，不利于選用先進的工藝和高效的設(shè)備，為使設(shè)備配套增加投資，由于設(shè)備負荷率低，浪費能源與動力。所確定3 / 40的熱處理工藝必須先進、可靠、經(jīng)濟合理，并與車間生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)。1）設(shè)備年時基數(shù)為設(shè)備在全年內(nèi)的總工時數(shù)，等于在全年日內(nèi)應(yīng)工作的的時數(shù)減去各種時間損失，即：(公式 )(1%)nFDNb??設(shè) 設(shè)式中 —設(shè)備年時基數(shù)（h） ；F設(shè)—設(shè)備全年工作日，等于全年日數(shù)（365 天）全年假日（10 天）全年星期D設(shè)雙休日（104 天）=251 天；N — 每日工作班數(shù)；n — 每班工作時數(shù)，一般為 8 小時，對于有害健康的工作，有時為 小時；— 損失率，時間損失包括設(shè)備檢修及事故損失，工人非全日缺勤而無法及時b調(diào)度的損失，以及每班下班前設(shè)備和場地清潔工作所需的停工損失。從提高熱處理質(zhì)量考慮，如不許在加熱過程中發(fā)生氧化、脫碳，應(yīng)采用保護氣氛下加熱。感應(yīng)加熱淬火后可根據(jù)可能采用自然回火?？偟膩碚f，一方面是自動優(yōu)選工藝、提高產(chǎn)品質(zhì)量。燃氣井式熱處理爐是用于長軸類件和桿件的熱處理設(shè)備，該類設(shè)備自身狀況的好壞將直接影響到最終產(chǎn)品質(zhì)量、設(shè)備生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本和環(huán)境污染等。(2) 燃料與節(jié)能a. 燃料的選擇熱處理使用熱源一般有電及燃料，燃料多為氣體燃料。輸出功率可連續(xù)自動調(diào)節(jié)，如與數(shù)控機床聯(lián)機可由機床數(shù)控系統(tǒng)在額定功率下任意設(shè)定功率。在爐溫低于 700 攝氏度可能熄火和壓力過低有可能回火時，都應(yīng)該自動關(guān)閉閥門。為檢查零件表面裂紋，采用磁粉探傷儀，為檢查零件內(nèi)部質(zhì)量，采用超聲波探傷儀、射線探傷儀。 車間面積及面積指標車間總面積包括工藝設(shè)計中用于基本生產(chǎn)設(shè)備和輔助設(shè)備所占用的面積，包括廠房、披屋、露天起重機下的有效面積。綜上所敘,科學(xué)的生產(chǎn)設(shè)計和能源管理是能源有效利用的最有潛力的因素。在選用井式爐時，可將爐子置于地坑內(nèi)或采用操作平臺。由熱處理車間設(shè)備明細表，得 用電總量=，加上在熱處理工程中加熱工件和工作介質(zhì)所消耗的工藝用電和照明用電，取 4500KW。淬火冷卻水（油）槽水消耗量：淬火油槽循環(huán)水量+淬火水槽循環(huán)水量：30t/h+20t/h=50t/h。f. 粉塵：對于產(chǎn)生的設(shè)備設(shè)封閉隔間，裝通風系統(tǒng)。熱處理車間基本建設(shè)投資計算是指在車間建設(shè)過程中所支出的一切直接用于基本建設(shè)的資金。熱處理車間產(chǎn)生的污染在盡可能減少的情況下，對產(chǎn)生的有害氣體、煙氣、粉塵、酸霧、氣溶膠等物質(zhì)采取治理措施，產(chǎn)生嚴重污染廢氣的設(shè)備或生產(chǎn)工藝，應(yīng)設(shè)計成密封操作間、設(shè)備單獨通風系統(tǒng)，必要時設(shè)除塵、吸收、凈化裝置。工程技術(shù)人員是指從事技術(shù)工作的人員。所消耗的量均指在標準狀態(tài)下的體積，其消耗量主要取決于淬火方法、淬火層深以及淬火表面積。還有許多地溝，如通風溝、管道溝、煙道等，需處理好走向，以確保無不干擾。（3）井式爐間的距離，小型爐 ～；中型爐 ～ ；大型爐 ～4m。需要起重運輸工具的設(shè)備，應(yīng)布置于起重機有效范圍內(nèi)。b. 軌道車根據(jù)不同的設(shè)備操作和布置選用，如利用傾式軌道和小車為推桿式爐返回底盤和墊板；利用普通軌道車和激動軌道車聯(lián)系滲碳、淬火、清洗、回火等周期作業(yè)爐。一些化學(xué)熱處理工藝如滲碳、滲氮，操作前要求比較徹底的除油，有的利用熱處理爐廢氣燒盡表面油污，以保證熱處理質(zhì)量。冷卻是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，尤其是氮氣的情況。表 單位爐底面積的平均生產(chǎn)率參考指標爐子類型 退火 正火淬火 回火 氣體滲碳 固體滲碳箱式爐推桿式爐輸送帶式爐立式旋轉(zhuǎn)爐臺車式爐雙臺車式爐振底式爐40～6060～70——35~5060~80—100～120120～160120～160100～12060～80120～140140～18080～100100～125100～12580～10050～70100～120100～120—35～45—————3～10———8～1212～15—d. 熱處理爐的計算根據(jù)熱處理零件分工的年處理量，分別采用各工序的平均生產(chǎn)率，可以計算得出某項設(shè)備所承擔熱處理任務(wù)的年負荷數(shù)，再根據(jù)該項設(shè)備的工作制度所