论文部分内容阅读
三门峡新华水工机械有限责任公司铸造公司技术部 472000
摘要：我国机械工业技术的发展给热处理行业所带来的利益，对比之下分析了国内外的热处理在节能环保方面的主要差距，提出了相关问题及整改技术的实施方案.
关键词：热处理；节能；环保
我国铸造、冶金、热处理、电镀为代表的材料成型加工与改性技术是在国内经济的基础制造工业技术，它对我国国民经济的发展和国家的阔步增长起着重要的作用，同时也占有着重要地位。铸造机械工业在为国民经济作出了重要的贡献，同时他也是消耗能源，消耗材料的重中之一，而且也是排放污染物的主要大户。与此同时，铸造工业造成直接或间接的污染也是不可放松警惕的。为此以铸造机械的其中一项污染，热处理污染为防止对象，研究了热处理的污染程度级别，并作出了对国内外热处理的节能与环保相结合的现状进行了分析，对国内外热处理污染防治的解决方法进行了研究，提出了热处理节能与环保需要发展的关键技术，同时也研究出了相关的措施与建议。
1 热处理工业发展与节能和污染物防治的现状
机械热处理工业对我国国民经济的发展和国家的大型工程建设起着重要作用，占有重要地位。根据中国机械工业联合会提供的数据统计报告，机械工业总产值突破几万亿元的效益，总值达到5万亿元大关，同比增长30多个百分点；工业增加值同比增长，全行业连续的增幅快速平稳发展。
然而，我国热处理工业能耗高，资源浪费大、污染环境严重、环境保护意识淡薄和污染治理污物能力差，我国环境污染的70%是由工业生产造成的，而工业污染物中的大部分是由各种工艺设备或各类机电产品在生产运行中产生的。在热处理生产工业中不仅是消耗能源，消耗材料的大户，而且也是排放污染物的主要行业之一。同时工业污染防治也面临十分严峻过考验，本行业的制造过程中，尤为是热加工环节，总体上是资源消费密集型行业，从大体上看，眼前的经济增长方式尚未根本转变，高消耗、高浪费、高污染、低能效的问题十分严重。
2 热处理生产的现状及其污染类型
目前，全国各类热处理厂、热处理设备制造厂、热处理工艺材料生产厂，以及热处理的下属单位将近上万家。热处理后的工件清理工序繁琐，在这些多到工序的生产操作过程中排出的废水、废气、废渣、铸造模具的填充粉尘；噪声、电磁辐射使作业厂房和周围环境、水质和大气可吸入颗粒物的产生造成严重污染。
噪声污染主要来源于设备的运行，油和煤炭的助燃器、压缩机和机械式真空泵、厂房内大型大功率的排风机、大型发电机；电磁辐射污染来源于电源设备和自感应热处理。就这两种污染因污染的范围较小扩散的范围不大，在治理时相对容易。对噪声污染可采用一些低噪音设备及隔音防护；而对电磁辐射污染难度相对较困难，但也可以采用发射电磁波，使得用于窃密的电磁接收设备接收到被干扰了的信号。如果使用设计得非常好的软件对接收到的被干扰了的信号进行分析，还是有可能和还原出有用的信息。明确规定所有改建和技术项目，要提高技术起点，要采用能耗小、污染物排放量小的清洁生产工艺。与此同时，许多省市也制定了和颁布了地方性的清洁生产政策和法规。但针对热处理工业法律法规仍未完善，特别是针对劳动者生产安全、身体健康的保障仍需要加强。
3 国内外热处理工艺节能环保现状的比较
热处理工艺的复杂工序，质量问题特性常常不是可直观的评判内在质量，通常在使用过程中才能呈现出来。在我国经济快速发展的今天，并没有得到各级政府及相关企业领导者的重视，在相关技术改造及组建基础研究方面投入明显不足，导致目前国内专门从事热处理研究的人员相对较少，致使国内在热处理节能和环保方面仍存在相当大的差距。然而，在其他国家专人负责专家组进行对热处理学，提出热处理技术的发展设备工艺与处理材料的环境能源问题，做出相应部署及对策。
在我国由于地理位置地域的的局限性，国内热处理厂均属于封闭型企业。同一个工厂设置了铸、锻、电镀、热处理、模具制造、运输等公共性极强的公司。因任务量不多，生产效率降低，设备的利用率低造成能源损耗、材料物耗、环境污染严重等因素。为此，我国也做出了相应的决则，并在国内组建了相关的研究组织，成立了专项研究技术中心，争取在国家发改委、科技部作出节能绿色制造技术，并设立专项基金专门用于支持高效、精密节能、材料物节等技术研发，使我国的铸造热处理技术达到高效的水准。
4 提高清洁节能精密高效的热处理新技术应用的研发
传统的加热介质多数是空气或熔盐，采用油做冷却介质，这种热处理方法对环境污染非常严重，必须限制使用并尽早淘汰，取而代之研究推广清洁节能精密高效的热处理技术，使热处理生产环境得到明显的改善，实现预定的污染防治目标。
1）真空热处理技术 真空加热是将工件置于正常大气压以下的负压空间的加热方法。真空加热不仅能防止工件的氧化脱碳，而且具有脱脂、脱气净化表面和变形少的特点。另外，工件还可以在真空中进行低压渗碳、渗氮等表面处理技术，而且在真空渗碳或碳氮共渗以后进行高压气淬，不仅能缩短工期，还能获得优良的性能，是理想的清洁处理技术，可以代替可控气氛热处理技术。
2）离子渗氮和离子渗碳技术 离子渗碳和离子渗氮是将置于低压容器内的工件在辉光放电的作用下，带电粒子轰击工件表面，使其温度升高，实现所需原子渗入表层的化学热处理方法与常规的化学热处理相比，特点是渗透速度快，工件变形小，易控制，热效率高，节约能源，而且无烟雾，无废气污染。
3）感应加热热处理技术 感应加热是利用电磁感应的原理，使工件表面产生涡流而被加热。其特点是加热快，易控制，工件表面氧化和脱碳少，节约能源，污染小。
4）激光束电子束离子束 表面技术与表面改性技术是利用高能束对工件的表面快速加热作用实现工件表面热处理，不产生烟尘等污染，同时达到清洁热处理。
5）淬火冷却装备技术 以气淬、水淬、水雾冷却技术替代油、聚合物淬火液等淬火。在整个过程中淬火冷却介质起着重要作用，正确使用和合理使用淬火介质是保证金属材料制品的热处理质量的关键.淬火冷却介质与金属材料不发生或少发生有害的氧化，还原反应或其他物理化学反应，制品表面不被污染或少被污染.这样也可以减少制品在清理时对空气、水、环境的污染。
结语
随着科学技术的发展和进步，“以人为本”的理念为人们所接受，对工业卫生条件的要求不断提高，有必要再新的职业卫生和环境保护的高度上制定《热处理工作场所空气中的有害物质的限值》的国检标准，对全国各行业热处理工作场所空气质量进行有效地管理控制，防止热处理工作场所空气中的有害物质对操作人员的健康造成危害，推动“绿色热处理”理念的深化，促进绿色热处理技术的飞速发展。
摘要：我国机械工业技术的发展给热处理行业所带来的利益，对比之下分析了国内外的热处理在节能环保方面的主要差距，提出了相关问题及整改技术的实施方案.
关键词：热处理；节能；环保
我国铸造、冶金、热处理、电镀为代表的材料成型加工与改性技术是在国内经济的基础制造工业技术，它对我国国民经济的发展和国家的阔步增长起着重要的作用，同时也占有着重要地位。铸造机械工业在为国民经济作出了重要的贡献，同时他也是消耗能源，消耗材料的重中之一，而且也是排放污染物的主要大户。与此同时，铸造工业造成直接或间接的污染也是不可放松警惕的。为此以铸造机械的其中一项污染，热处理污染为防止对象，研究了热处理的污染程度级别，并作出了对国内外热处理的节能与环保相结合的现状进行了分析，对国内外热处理污染防治的解决方法进行了研究，提出了热处理节能与环保需要发展的关键技术，同时也研究出了相关的措施与建议。
1 热处理工业发展与节能和污染物防治的现状
机械热处理工业对我国国民经济的发展和国家的大型工程建设起着重要作用，占有重要地位。根据中国机械工业联合会提供的数据统计报告，机械工业总产值突破几万亿元的效益，总值达到5万亿元大关，同比增长30多个百分点；工业增加值同比增长，全行业连续的增幅快速平稳发展。
然而，我国热处理工业能耗高，资源浪费大、污染环境严重、环境保护意识淡薄和污染治理污物能力差，我国环境污染的70%是由工业生产造成的，而工业污染物中的大部分是由各种工艺设备或各类机电产品在生产运行中产生的。在热处理生产工业中不仅是消耗能源，消耗材料的大户，而且也是排放污染物的主要行业之一。同时工业污染防治也面临十分严峻过考验，本行业的制造过程中，尤为是热加工环节，总体上是资源消费密集型行业，从大体上看，眼前的经济增长方式尚未根本转变，高消耗、高浪费、高污染、低能效的问题十分严重。
2 热处理生产的现状及其污染类型
目前，全国各类热处理厂、热处理设备制造厂、热处理工艺材料生产厂，以及热处理的下属单位将近上万家。热处理后的工件清理工序繁琐，在这些多到工序的生产操作过程中排出的废水、废气、废渣、铸造模具的填充粉尘；噪声、电磁辐射使作业厂房和周围环境、水质和大气可吸入颗粒物的产生造成严重污染。
噪声污染主要来源于设备的运行，油和煤炭的助燃器、压缩机和机械式真空泵、厂房内大型大功率的排风机、大型发电机；电磁辐射污染来源于电源设备和自感应热处理。就这两种污染因污染的范围较小扩散的范围不大，在治理时相对容易。对噪声污染可采用一些低噪音设备及隔音防护；而对电磁辐射污染难度相对较困难，但也可以采用发射电磁波，使得用于窃密的电磁接收设备接收到被干扰了的信号。如果使用设计得非常好的软件对接收到的被干扰了的信号进行分析，还是有可能和还原出有用的信息。明确规定所有改建和技术项目，要提高技术起点，要采用能耗小、污染物排放量小的清洁生产工艺。与此同时，许多省市也制定了和颁布了地方性的清洁生产政策和法规。但针对热处理工业法律法规仍未完善，特别是针对劳动者生产安全、身体健康的保障仍需要加强。
3 国内外热处理工艺节能环保现状的比较
热处理工艺的复杂工序，质量问题特性常常不是可直观的评判内在质量，通常在使用过程中才能呈现出来。在我国经济快速发展的今天，并没有得到各级政府及相关企业领导者的重视，在相关技术改造及组建基础研究方面投入明显不足，导致目前国内专门从事热处理研究的人员相对较少，致使国内在热处理节能和环保方面仍存在相当大的差距。然而，在其他国家专人负责专家组进行对热处理学，提出热处理技术的发展设备工艺与处理材料的环境能源问题，做出相应部署及对策。
在我国由于地理位置地域的的局限性，国内热处理厂均属于封闭型企业。同一个工厂设置了铸、锻、电镀、热处理、模具制造、运输等公共性极强的公司。因任务量不多，生产效率降低，设备的利用率低造成能源损耗、材料物耗、环境污染严重等因素。为此，我国也做出了相应的决则，并在国内组建了相关的研究组织，成立了专项研究技术中心，争取在国家发改委、科技部作出节能绿色制造技术，并设立专项基金专门用于支持高效、精密节能、材料物节等技术研发，使我国的铸造热处理技术达到高效的水准。
4 提高清洁节能精密高效的热处理新技术应用的研发
传统的加热介质多数是空气或熔盐，采用油做冷却介质，这种热处理方法对环境污染非常严重，必须限制使用并尽早淘汰，取而代之研究推广清洁节能精密高效的热处理技术，使热处理生产环境得到明显的改善，实现预定的污染防治目标。
1）真空热处理技术 真空加热是将工件置于正常大气压以下的负压空间的加热方法。真空加热不仅能防止工件的氧化脱碳，而且具有脱脂、脱气净化表面和变形少的特点。另外，工件还可以在真空中进行低压渗碳、渗氮等表面处理技术，而且在真空渗碳或碳氮共渗以后进行高压气淬，不仅能缩短工期，还能获得优良的性能，是理想的清洁处理技术，可以代替可控气氛热处理技术。
2）离子渗氮和离子渗碳技术 离子渗碳和离子渗氮是将置于低压容器内的工件在辉光放电的作用下，带电粒子轰击工件表面，使其温度升高，实现所需原子渗入表层的化学热处理方法与常规的化学热处理相比，特点是渗透速度快，工件变形小，易控制，热效率高，节约能源，而且无烟雾，无废气污染。
3）感应加热热处理技术 感应加热是利用电磁感应的原理，使工件表面产生涡流而被加热。其特点是加热快，易控制，工件表面氧化和脱碳少，节约能源，污染小。
4）激光束电子束离子束 表面技术与表面改性技术是利用高能束对工件的表面快速加热作用实现工件表面热处理，不产生烟尘等污染，同时达到清洁热处理。
5）淬火冷却装备技术 以气淬、水淬、水雾冷却技术替代油、聚合物淬火液等淬火。在整个过程中淬火冷却介质起着重要作用，正确使用和合理使用淬火介质是保证金属材料制品的热处理质量的关键.淬火冷却介质与金属材料不发生或少发生有害的氧化，还原反应或其他物理化学反应，制品表面不被污染或少被污染.这样也可以减少制品在清理时对空气、水、环境的污染。
结语
随着科学技术的发展和进步，“以人为本”的理念为人们所接受，对工业卫生条件的要求不断提高，有必要再新的职业卫生和环境保护的高度上制定《热处理工作场所空气中的有害物质的限值》的国检标准，对全国各行业热处理工作场所空气质量进行有效地管理控制，防止热处理工作场所空气中的有害物质对操作人员的健康造成危害，推动“绿色热处理”理念的深化，促进绿色热处理技术的飞速发展。