鋼帶熱處理綜合節(jié)能技術(shù)及設(shè)備的研發(fā)與應用項目可行性報告(編輯修改稿)
2025-09-02 06:56 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 節(jié)能設(shè)備制造項目關(guān)鍵技術(shù)本項目關(guān)鍵技術(shù)主要涉及二個方面的內(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。項目主要技術(shù)創(chuàng)新點本項目創(chuàng)新點主要表現(xiàn)在以下兩個方面：熱處理的工藝創(chuàng)新采用新型的淬火冷卻裝置實現(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)，實現(xiàn)余熱利用，同時減少設(shè)備的散熱面積，由此實現(xiàn)節(jié)能效果。四、項目預期目標（主要技術(shù)經(jīng)濟指標、社會效益、技術(shù)應用和產(chǎn)業(yè)化前景以及獲取自主知識產(chǎn)權(quán)的情況）本項目將以市場前景廣闊的汽車離合器用特種鋼帶產(chǎn)品為對象，對鋼帶熱處理的節(jié)能技術(shù)及設(shè)備進行研發(fā)，具體指標如下：項目主要技術(shù)指標產(chǎn)品名稱產(chǎn)品主要技術(shù)指標和節(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1440萬kW?h，折成標煤為4608噸年節(jié)油400噸，折成標煤為571噸注1：產(chǎn)品能耗由810千瓦時/噸，下降為450千瓦時/噸，按年產(chǎn)4萬噸汽車離合器用特種鋼帶生產(chǎn)線計算，可年節(jié)1440萬千瓦時，合計折成標煤4608噸/年。注2：油冷卻時，每噸鋼帶需10公斤淬火油。項目主要經(jīng)濟指標（1）項目節(jié)能設(shè)備實施后，按年產(chǎn)4萬噸汽車離合器用特種鋼帶計算，可年節(jié)1440萬千瓦時，合計折成標煤4608噸/年，年節(jié)燃料動力費1296萬元。（2）以水代油淬火冷卻介質(zhì)節(jié)能新工藝的應用，年節(jié)油400噸，折成標煤為571噸，可實現(xiàn)年節(jié)能經(jīng)濟效益500多萬元。（3）申請項目相關(guān)節(jié)能專利4項（授權(quán)或授理）五、項目實施方案、技術(shù)路線、組織方式與課題分解項目實施方案與技術(shù)路線根據(jù)所確定的主要研發(fā)內(nèi)容，具體實施方案分以下3部分：（1）新淬火冷卻裝置研制鋼帶淬火時，不同規(guī)格的鋼帶（如材質(zhì)、厚度等）、鋼帶不同的運動速度，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，我們設(shè)計以下結(jié)構(gòu)的冷卻裝置，如圖5所示：淬火冷卻裝置有二個水箱、二塊保護板、四個立柱、四個滑塊、空氣壓縮缸、固定板及底座組成?；瑝K與上水箱相連，壓縮空氣缸與上水箱相連，可使上水箱上下運動。水箱的內(nèi)部還有導水板，可使水沿著曲折的路徑流過水箱，可加強冷卻效果。由圖可知，壓板的材質(zhì)及厚度、保護板材質(zhì)及厚度、裝置的長度和寬度、裝置內(nèi)部水導板的布置、水壓和水溫等等，都會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；上保護板；下保護板；水箱進水口；1下水箱進水口；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)對冷卻速度影響的研究中，以理論分析設(shè)計為依據(jù)，設(shè)計不同的水導板布置方式，同時改變壓板、保護板的材質(zhì)和厚度，制作不同的冷卻裝置。對不同厚度、不同運動速度的鋼帶進行冷卻，用熱電偶埋入保護板，檢測不同部位的溫度，用接觸式測溫儀檢測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度和寬度，在不同鋼帶厚度、運動速度下，檢測出不同長度和寬度對冷卻速度的影響曲線。測定水溫，改變水壓，檢測不同鋼帶厚度、運動速度時的冷卻速度，得到不同水壓時的冷卻曲線。在上述試驗中，特別關(guān)注加快鋼帶的運動速度時，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。奧氏體化后保溫時間過短，碳化物來不及溶解，得不到完全的奧氏體組織；如果保溫時間過長，奧氏體晶粒將長大，會增加鋼帶的脆性。保溫時間和奧氏體化溫度的高低也有一定的關(guān)系。溫度高，所需時間則短，溫度低，所需時間長。同時，鋼帶運動速度，也就是加熱速度對奧氏體化溫度和時間也有影響。鋼帶連續(xù)式淬火熱處理，實際上是一個快速加熱過程。申請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。為了實現(xiàn)更好的節(jié)能，借助新冷卻淬火裝置，開展提高鋼帶運動速度，同時充分利用余熱回收裝置，實現(xiàn)新的快速熱處理工藝。本研究將分兩部分展開，首先是實驗室研究。在實驗室熱處理設(shè)備上，對不同厚度鋼帶，在不同加熱速度下，進行不同熱處理溫度和時間的加熱保溫后快速冷卻。用金相顯微鏡，對鋼帶的金相組織進行觀察，用顯微硬度計檢測鋼帶的硬度。其后，在生產(chǎn)設(shè)備上進行快速的熱處理，對鋼帶的金相組織和力學性能進行檢測，優(yōu)化工藝參數(shù)，制定節(jié)能熱處理工藝標準。本研究中計劃實現(xiàn)鋼帶運動速度提高15~20%，節(jié)能效果達到10%~15%。（3）節(jié)能熱處理設(shè)備研制申請單位將重點研制上、下雙層結(jié)構(gòu)，鋼帶逆向相對運動的淬火回火設(shè)備。內(nèi)容包括節(jié)能設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料的選型以及設(shè)備的制造。根據(jù)熱傳導的理論，要在二個物體間產(chǎn)生熱傳導，其必要條件是這二個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、傳熱的時間有關(guān)。根據(jù)此理論，若靜止的溫度不同的二個鋼帶接觸，則高溫的鋼帶會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，就停止熱傳導。故而二個靜止的質(zhì)量相同而溫度不同的鋼帶接觸時，高溫鋼帶最多只能把自己的一半熱量傳給低溫鋼帶。如果二個質(zhì)量相同而溫度不同的鋼帶接觸，它們間有逆向相對運動的話，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移動，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，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，理論上計算可以回收90
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1