加熱設(shè)備的節(jié)能潛力巨大，對(duì)節(jié)能的設(shè)備基本要求是，有較大的爐膛、有效的利用面積率、均勻的溫度區(qū)域、較高的裝載量、良好的加熱裝置、廉價(jià)能源、良好的傳熱效果、良好的保溫能力、較少的熱損失、較高的熱效率等。按該要求，對(duì)設(shè)備的引進(jìn)、改造、自發(fā)研制以及合理使用，有效地開展節(jié)能生產(chǎn)。

（1）合理選擇能源

①用電干凈，易控制，如電阻爐，屬間接加熱工件，熱效率較低，通過(guò)強(qiáng)化輻射、減少爐襯蓄熱及爐壁散熱來(lái)提高熱效率；脈沖離子氮化爐，用電能把低真空的氣體電離成離子，在電場(chǎng)作用下，高速?zèng)_擊工件，在加熱工件的同時(shí)，把氮元素深入工件，這種熱處理方式有較高的熱效率；中頻感應(yīng)加熱，處于交變電磁場(chǎng)中的曲軸，內(nèi)部產(chǎn)生交變電流即渦流而把曲軸表面瞬間加熱至高溫，屬直接加熱，有很高的熱效率，達(dá)55%～90%，感應(yīng)淬火屬局部處理，比整體淬火節(jié)能近80%～90%。

②用燃料便宜，最好用天然氣或煤氣，其屬高熱值的氣體，可以在噴射式燒嘴上形成火焰，通過(guò)熱沖擊、熱輻射、熱對(duì)流的方式，直接加熱工件，有高的換熱系數(shù)和加熱速度，故熱效率高。連續(xù)式帶材光亮退火生產(chǎn)線（燃?xì)饧訜崾剑?/span>等用天然氣作加熱能源來(lái)處理工件。

（2）減少熱損失，提高熱效率

①為減少爐襯蓄熱采用復(fù)合爐襯，爐壁使用陶瓷纖維，內(nèi)壁表面涂紅外反射涂料；爐底考慮到強(qiáng)度要求高，采取粘土磚+輕質(zhì)耐火磚結(jié)構(gòu)；爐門為內(nèi)壁貼陶瓷纖維。

②為提高爐子密封性，爐體盡量少開孔，以避免熱量散失。

③減少料盤、料框的重量，只要能承載設(shè)備允許的最大的裝爐量即可，避免消耗更多的能量來(lái)加熱料盤、料框。

（3）燃料爐-高效燃燒嘴的開發(fā)應(yīng)用

優(yōu)良的燃燒嘴，應(yīng)能自動(dòng)調(diào)節(jié)燃?xì)馀c空氣的比例，且燃燒的火焰能實(shí)現(xiàn)爐內(nèi)強(qiáng)輻射及強(qiáng)對(duì)流。連續(xù)式帶材光亮退火生產(chǎn)線（燃?xì)饧訜崾剑?/span>使用的是SIC100HB燃燒嘴，與對(duì)面相對(duì)交叉均勻放置爐兩側(cè)壁接近底部，點(diǎn)火后迅速升溫，有利于促進(jìn)熱氣流再循環(huán)，可顯著節(jié)能。

（4）充分利用余熱及廢熱

①如圖氣體軟氮化，加熱到590℃高溫保溫3h，停電隨爐降溫到540℃利用爐內(nèi)余熱繼續(xù)通介質(zhì)氮化，可獲得非常好的效果，前提是設(shè)備密封性好。如我司世創(chuàng)科技的井式氮化爐及底裝料立式滲氮爐處理同樣的產(chǎn)品，改進(jìn)前后每條曲軸產(chǎn)品可節(jié)省20度電。

圖1  氣體軟氮化改進(jìn)前工藝

   圖2 氣體軟氮化改進(jìn)后工藝

②連續(xù)式帶材光亮退火生產(chǎn)線（燃?xì)饧訜崾剑?/span>，利用天然氣作燃料加熱，其煙筒排除廢氣的同時(shí)，也帶走爐內(nèi)20%～50%的熱量。那么在設(shè)備設(shè)計(jì)安裝時(shí)充分考慮到余熱的再利用，就把助燃空氣管道設(shè)置在緊貼煙筒來(lái)預(yù)熱助燃空氣，剛進(jìn)入爐內(nèi)空氣能達(dá)到100～200℃，可降低熱損耗。

（5）爐型的合理選擇

當(dāng)熱處理產(chǎn)品的批量及工藝確定后，選用爐型就成為實(shí)現(xiàn)工藝、節(jié)能、降低成本的關(guān)鍵。連續(xù)式爐比周期式爐耗能少，各種爐子的熱效率順序由高到低：底裝料爐、井式爐、輸送帶式爐、箱式爐或臺(tái)式爐。當(dāng)批量大時(shí)，宜選用連續(xù)式爐；當(dāng)品種比較多數(shù)量較少，就集中使用周期爐。

（6）推廣氨基氣氛爐（氨分解發(fā)生裝置）熱處理

氨基氣氛用于客戶特殊要求的回火熱處理，可以達(dá)到少無(wú)氧化脫碳和工件表面光亮無(wú)銹蝕的效果；用于化學(xué)熱處理可減少內(nèi)氧化、防腐蝕，提高化學(xué)熱處理質(zhì)量。氨基氣氛氣源豐富，成本低廉。安全性好，適應(yīng)性強(qiáng)，污染少，廢氣燃燒后生成水和二氧化碳釋放空氣中。一般選用液化的氨氣，作保護(hù)氣氛及化學(xué)熱處理的介質(zhì)資源。

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