鋼帶熱處理綜合節(jié)能技術(shù)及設(shè)備的研發(fā)與應(yīng)用項(xiàng)目可行性報(bào)告(編輯修改稿)
2025-09-02 06:56 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 節(jié)能設(shè)備制造項(xiàng)目關(guān)鍵技術(shù)本項(xiàng)目關(guān)鍵技術(shù)主要涉及二個(gè)方面的內(nèi)容：（1）使新型淬火冷卻裝置的冷卻特性具有可控性；（2）熱處理雙層結(jié)構(gòu)余熱回收設(shè)備設(shè)計(jì)及加熱通道內(nèi)壁隔熱和傳熱材料的確定，工藝路線和工藝參數(shù)設(shè)計(jì)。項(xiàng)目主要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)本項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：熱處理的工藝創(chuàng)新采用新型的淬火冷卻裝置實(shí)現(xiàn)可控的冷卻速度；采用快速熱處理工藝提高鋼帶熱處理效率，由此實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果。熱處理的設(shè)備創(chuàng)新采用新型的上、下雙層設(shè)備結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)余熱利用，同時(shí)減少設(shè)備的散熱面積，由此實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果。四、項(xiàng)目預(yù)期目標(biāo)（主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、社會(huì)效益、技術(shù)應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化前景以及獲取自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的情況）本項(xiàng)目將以市場(chǎng)前景廣闊的汽車離合器用特種鋼帶產(chǎn)品為對(duì)象，對(duì)鋼帶熱處理的節(jié)能技術(shù)及設(shè)備進(jìn)行研發(fā)，具體指標(biāo)如下：項(xiàng)目主要技術(shù)指標(biāo)產(chǎn)品名稱產(chǎn)品主要技術(shù)指標(biāo)和節(jié)能效果雙層熱處理余熱回收節(jié)能設(shè)備功率：410 kW熱處理生產(chǎn)能力：每條400噸/月爐壁溫度（表面溫度）：≤ 45℃熱處理能耗：≤ 450kW?h/t（原810 kW?h/t）年節(jié)電達(dá)1440萬(wàn)kW?h，折成標(biāo)煤為4608噸年節(jié)油400噸，折成標(biāo)煤為571噸注1：產(chǎn)品能耗由810千瓦時(shí)/噸，下降為450千瓦時(shí)/噸，按年產(chǎn)4萬(wàn)噸汽車離合器用特種鋼帶生產(chǎn)線計(jì)算，可年節(jié)1440萬(wàn)千瓦時(shí)，合計(jì)折成標(biāo)煤4608噸/年。注2：油冷卻時(shí)，每噸鋼帶需10公斤淬火油。項(xiàng)目主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（1）項(xiàng)目節(jié)能設(shè)備實(shí)施后，按年產(chǎn)4萬(wàn)噸汽車離合器用特種鋼帶計(jì)算，可年節(jié)1440萬(wàn)千瓦時(shí)，合計(jì)折成標(biāo)煤4608噸/年，年節(jié)燃料動(dòng)力費(fèi)1296萬(wàn)元。（2）以水代油淬火冷卻介質(zhì)節(jié)能新工藝的應(yīng)用，年節(jié)油400噸，折成標(biāo)煤為571噸，可實(shí)現(xiàn)年節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益500多萬(wàn)元。（3）申請(qǐng)項(xiàng)目相關(guān)節(jié)能專利4項(xiàng)（授權(quán)或授理）五、項(xiàng)目實(shí)施方案、技術(shù)路線、組織方式與課題分解項(xiàng)目實(shí)施方案與技術(shù)路線根據(jù)所確定的主要研發(fā)內(nèi)容，具體實(shí)施方案分以下3部分：（1）新淬火冷卻裝置研制鋼帶淬火時(shí)，不同規(guī)格的鋼帶（如材質(zhì)、厚度等）、鋼帶不同的運(yùn)動(dòng)速度，需要有不同的冷卻速度。根據(jù)圖3所示的冷卻裝置示意圖，我們?cè)O(shè)計(jì)以下結(jié)構(gòu)的冷卻裝置，如圖5所示：淬火冷卻裝置有二個(gè)水箱、二塊保護(hù)板、四個(gè)立柱、四個(gè)滑塊、空氣壓縮缸、固定板及底座組成。滑塊與上水箱相連，壓縮空氣缸與上水箱相連，可使上水箱上下運(yùn)動(dòng)。水箱的內(nèi)部還有導(dǎo)水板，可使水沿著曲折的路徑流過(guò)水箱，可加強(qiáng)冷卻效果。由圖可知，壓板的材質(zhì)及厚度、保護(hù)板材質(zhì)及厚度、裝置的長(zhǎng)度和寬度、裝置內(nèi)部水導(dǎo)板的布置、水壓和水溫等等，都會(huì)影響裝置的冷卻特性。圖5 新淬火冷卻裝置結(jié)構(gòu)圖鋼帶；上水箱；下水箱；底座；固定板；上壓板；下壓板；上保護(hù)板；下保護(hù)板；水箱進(jìn)水口；1下水箱進(jìn)水口；1上水箱出水口；1下水箱出水口；1空氣壓縮缸；1立柱；1滑塊 在淬火冷卻裝置的結(jié)構(gòu)對(duì)冷卻速度影響的研究中，以理論分析設(shè)計(jì)為依據(jù)，設(shè)計(jì)不同的水導(dǎo)板布置方式，同時(shí)改變壓板、保護(hù)板的材質(zhì)和厚度，制作不同的冷卻裝置。對(duì)不同厚度、不同運(yùn)動(dòng)速度的鋼帶進(jìn)行冷卻，用熱電偶埋入保護(hù)板，檢測(cè)不同部位的溫度，用接觸式測(cè)溫儀檢測(cè)鋼帶出冷卻裝置的溫度，由此獲得冷卻速度，并得到各參數(shù)對(duì)冷卻速度的影響曲線。在上述研究結(jié)果上，改變淬火冷卻裝置的長(zhǎng)度和寬度，在不同鋼帶厚度、運(yùn)動(dòng)速度下，檢測(cè)出不同長(zhǎng)度和寬度對(duì)冷卻速度的影響曲線。測(cè)定水溫，改變水壓，檢測(cè)不同鋼帶厚度、運(yùn)動(dòng)速度時(shí)的冷卻速度，得到不同水壓時(shí)的冷卻曲線。在上述試驗(yàn)中，特別關(guān)注加快鋼帶的運(yùn)動(dòng)速度時(shí)，可快速冷卻獲得馬氏體組織的條件。（2）、熱處理新工藝研究由于新的淬火冷卻裝置可以提供更快的冷卻速度，這使快速熱處理新工藝成為可能。我們知道，鋼帶原始的金相組織為鐵素體和碳化物構(gòu)成的珠光體，為了得到高硬度的馬氏體，首先要將鋼帶加熱到奧氏體化溫度以上，并保持一段時(shí)間，將珠光體完全轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體組織。奧氏體化后保溫時(shí)間過(guò)短，碳化物來(lái)不及溶解，得不到完全的奧氏體組織；如果保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，奧氏體晶粒將長(zhǎng)大，會(huì)增加鋼帶的脆性。保溫時(shí)間和奧氏體化溫度的高低也有一定的關(guān)系。溫度高，所需時(shí)間則短，溫度低，所需時(shí)間長(zhǎng)。同時(shí)，鋼帶運(yùn)動(dòng)速度，也就是加熱速度對(duì)奧氏體化溫度和時(shí)間也有影響。鋼帶連續(xù)式淬火熱處理，實(shí)際上是一個(gè)快速加熱過(guò)程。申請(qǐng)單位從事鋼帶熱處理十多年，擁有成熟的噴油冷卻淬火的加熱工藝。為了實(shí)現(xiàn)更好的節(jié)能，借助新冷卻淬火裝置，開展提高鋼帶運(yùn)動(dòng)速度，同時(shí)充分利用余熱回收裝置，實(shí)現(xiàn)新的快速熱處理工藝。本研究將分兩部分展開，首先是實(shí)驗(yàn)室研究。在實(shí)驗(yàn)室熱處理設(shè)備上，對(duì)不同厚度鋼帶，在不同加熱速度下，進(jìn)行不同熱處理溫度和時(shí)間的加熱保溫后快速冷卻。用金相顯微鏡，對(duì)鋼帶的金相組織進(jìn)行觀察，用顯微硬度計(jì)檢測(cè)鋼帶的硬度。其后，在生產(chǎn)設(shè)備上進(jìn)行快速的熱處理，對(duì)鋼帶的金相組織和力學(xué)性能進(jìn)行檢測(cè)，優(yōu)化工藝參數(shù)，制定節(jié)能熱處理工藝標(biāo)準(zhǔn)。本研究中計(jì)劃實(shí)現(xiàn)鋼帶運(yùn)動(dòng)速度提高15~20%，節(jié)能效果達(dá)到10%~15%。（3）節(jié)能熱處理設(shè)備研制申請(qǐng)單位將重點(diǎn)研制上、下雙層結(jié)構(gòu)，鋼帶逆向相對(duì)運(yùn)動(dòng)的淬火回火設(shè)備。內(nèi)容包括節(jié)能設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料的選型以及設(shè)備的制造。根據(jù)熱傳導(dǎo)的理論，要在二個(gè)物體間產(chǎn)生熱傳導(dǎo)，其必要條件是這二個(gè)物體必須接觸且必須有溫度差。傳熱的快慢，與溫度差成正比，還與物體的導(dǎo)熱系數(shù)有關(guān)。傳熱的多少與接觸面積、傳熱的速度、傳熱的時(shí)間有關(guān)。根據(jù)此理論，若靜止的溫度不同的二個(gè)鋼帶接觸，則高溫的鋼帶會(huì)把熱量不斷地傳給低溫鋼帶，使自己的溫度降低，而低溫鋼帶吸收熱量后，溫度不斷升高，二者溫度相同時(shí)，就停止熱傳導(dǎo)。故而二個(gè)靜止的質(zhì)量相同而溫度不同的鋼帶接觸時(shí)，高溫鋼帶最多只能把自己的一半熱量傳給低溫鋼帶。如果二個(gè)質(zhì)量相同而溫度不同的鋼帶接觸，它們間有逆向相對(duì)運(yùn)動(dòng)的話，則高溫鋼帶把熱量傳給低溫鋼帶后，高溫鋼帶的溫度不斷降低，低溫鋼帶吸收熱量后溫度不斷升高，由于它們做逆向相對(duì)移動(dòng)，它們溫度高低分布的次序恰好相反，故它們間始終處處存在溫度差，這就能使高溫鋼帶源源不斷地把自己的熱量傳給低溫鋼帶。只要二者足夠長(zhǎng)，高溫鋼帶幾乎可以把自己的全部熱量傳給低溫鋼帶。這是一種傳熱效果最好的方式，也是一種余熱利用效果最好的方式。這種余熱回收裝置，理論上計(jì)算可以回收90
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1