熱處理是機(jī)械制造業(yè)中耗能最多的工藝之一,在工業(yè)發(fā)達(dá)國家,熱處理生產(chǎn)成本的25%~40%是能源成本。
據(jù)統(tǒng)計(jì),我國的熱處理設(shè)備中,電爐約占90%,裝機(jī)總?cè)萘考s為600萬KW,熱處理的年用電量近90億KW . H。由于我國的熱處理工藝和設(shè)備比較落后,能源利用率低,熱處理能耗水平為500~1000KW . H/T,比工業(yè)發(fā)達(dá)國家多2~3倍,因此節(jié)能的潛力很大。熱處理節(jié)能的途徑主要有:(1) 在熱處理工藝方面,改進(jìn)老工藝,推廣應(yīng)用先進(jìn)的節(jié)能新工藝;(2)在熱處理設(shè)備方面,改造或淘汰耗能高的落后設(shè)備,發(fā)展新型高效節(jié)能的新設(shè)備;(3)在生產(chǎn)組織管理方面,合理組織熱處理的批量生產(chǎn),力求集中和連續(xù)性生產(chǎn),不斷提高熱處理的專業(yè)化生產(chǎn)水平。而搞好熱處理,努力提高熱處理質(zhì)量,延長工件的使用壽命,則是最大的節(jié)能。
開發(fā)和推廣應(yīng)用非調(diào)質(zhì)鋼,是80年代熱處理節(jié)能技術(shù)的一項(xiàng)重大進(jìn)展。應(yīng)用非調(diào)質(zhì)鋼,不僅能顯著節(jié)能,而且減少了生產(chǎn)工序,節(jié)省了材料消耗,降低了成本,還可避免淬火時(shí)帶來的變形和開裂,提高了工件的質(zhì)量和使用壽命。目前,非調(diào)質(zhì)鋼多用于取代調(diào)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼,今后的發(fā)展趨勢是用非調(diào)質(zhì)強(qiáng)韌鋼來取代調(diào)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼,進(jìn)一步擴(kuò)大非調(diào)質(zhì)鋼的應(yīng)用范圍。
熱處理生產(chǎn)對環(huán)境造成的污染很大,包括排出的廢氣、廢水、廢液、廢渣、粉塵、噪聲、電磁輻射等,且隨著生產(chǎn)的發(fā)展,其危害也日益嚴(yán)重。研究和采用無污染、無公害的熱處理技術(shù),并對排放的有害物質(zhì)進(jìn)行有效控制和綜合治理,是消除熱處理污染的主要措施。
1989年聯(lián)合國環(huán)境署決定在全世界推行清潔生產(chǎn)技術(shù)。所謂清潔生產(chǎn)技術(shù),就是通過對生產(chǎn)過程和產(chǎn)品的綜合防治,減少廢棄物產(chǎn)生,最大限度地保護(hù)自然環(huán)境和利用自然資源,即選取清潔的原料,采用清潔的工藝,實(shí)現(xiàn)清潔的生產(chǎn)過程,制造出清潔的產(chǎn)品。日本東京金屬技術(shù)研究所金武典夫博士通過分析引起全球性的溫室效應(yīng)、空氣污染、酸雨等對環(huán)境造成的影響,提出了一種“節(jié)能-高效-環(huán)保型熱處理”的綜合體系,它包括了預(yù)處理、熱處理、后處理、技術(shù)保證體系和環(huán)境管理體系,而其關(guān)鍵是將高新技術(shù)應(yīng)用于熱處理生產(chǎn)中。我國已把環(huán)境保護(hù)作為一項(xiàng)基本國策,并從1992年開始推進(jìn)清潔生產(chǎn)技術(shù)。根據(jù)清潔生產(chǎn)技術(shù)的要求,我國現(xiàn)階段熱處理生產(chǎn)的主要控制目標(biāo)應(yīng)是少無污染、少無氧化和節(jié)能,并應(yīng)把真空熱處理和可控氣氛熱處理作為熱處理行業(yè)“九五”期間重點(diǎn)推廣應(yīng)用的清潔生產(chǎn)技術(shù)。