机械工业热处理绿色发展技术要点探讨

机械工业热处理绿色发展技术要点探讨

李志伟1   赵维东2  毕海平3

1.山东源根石油化工有限公司  272000

2.山推工程机械股份有限公司     272000

  3.山东吉华重工机械有限公司   273100

摘要：在机械工业热处理技术实施的过程中，难免会由于诸多因素的影响而产生不必要资源的浪费，同时也会出现一定的污染，不符合现代化机械工业的发展目标。因此各个企业纷纷在机械工业热处理中融入绿色发展技术，更新原有的技术模式，落实节能环保的工作思路，使机械工业热处理绿色发展效果能够得到进一步的提升，带动机械工业的可持续进步。

关键词：机械工业；热处理；绿色发展；淬火介质

在近年来随着我国社会经济的快速发展，制造行业对金属材料的需求量越来越大，与此同时热处理中所暴露的问题较多，尤其是在机械工业热处理技术运用的过程中，虽然有效地提高了金属的强度，但是由于资源消耗量较大，导致工业发展与环境之间出现失衡的问题。因此相关企业要科学的实施机械工业热处理绿色技术，最大程度的减少对周边环境的影响，提高整体的生产效益。

一、机械工业热处理绿色发展技术的应用价值

随着社会的不断进步和环境意识的增强，绿色发展已经成为了各行各业的重要发展方向。机械工业作为国民经济的支柱产业，其发展与环境保护息息相关。在机械工业中，热处理技术是一个不可或缺的环节，而绿色发展技术的应用则为热处理带来了革命性的改变[1]。热处理技术作为机械工业中的一项核心技术，主要用于改变材料的物理和化学性质，提高其机械性能和耐磨性。然而，传统的热处理技术在实践中存在着一些问题，例如高能耗、污染排放等。这不仅对环境造成了巨大的压力，也对资源的合理利用提出了挑战。而绿色发展技术及淬火介质的应用，则为机械工业热处理带来了全新的解决方案。首先，绿色发展技术可以实现能源的节约利用。通过优化热处理工艺，减少能源的浪费和消耗，对于资源紧缺的当下来说，这无疑是一大福音。其次，绿色发展技术可以有效降低污染排放。传统的热处理过程中会产生大量的有害气体和废水，而绿色发展技术则采用环保的工艺和原材料，减少了污染物的产生，对环境保护起到了积极的作用。此外，机械工业热处理绿色发展技术的应用还能够促进行业的可持续发展。采用绿色发展技术，可以提高产品的质量和性能，延长使用寿命，减少资源的消耗和浪费。这不仅有助于企业的经济效益，也符合环境保护的要求。而且，绿色发展技术的应用还可以促进技术创新和产业升级，推动机械工业整体水平的提升。机械工业热处理绿色发展技术的应用还对国家经济社会发展具有重要意义。机械工业作为国民经济的重要支柱产业，其发展与国家的经济实力和竞争力密切相关。采用绿色发展技术可以提高机械产品的质量和性能，提升产品的竞争力，推动产业结构的升级，为国家经济的可持续发展做出贡献。

二、机械工业热处理绿色发展技术的具体实施

（一）改良设备

机械工业作为国民经济的支柱产业之一，也迎来了绿色转型的时代。在机械工业中，热处理是一项关键工艺，目前如何改良设备以实现绿色发展技术，成为了业界的研究热点。

首先，改良设备需要在能源利用方面进行优化。传统的热处理设备多采用燃煤或者燃油作为热源，这样不仅会带来大量的能源浪费，还会产生大量的排放物。而绿色发展要求减少能源消耗和环境污染，因此改良设备需要引入清洁能源，例如太阳能、风能等[2]。通过利用可再生能源，可以实现热处理过程的绿色发展，同时也降低了企业的能源成本，提高了经济效益。传统的热处理设备多采用电加热，归根结底还属于燃煤的范畴，因此改良设备需要引入清洁能源，现在在一些行业天然气加热设备也得到了广泛的应用。

其次，改良设备还需要从工艺优化的角度进行考虑。传统的热处理工艺中，温度和时间的控制是关键。通过优化工艺参数，提升保温效率和降低出炉过程中的热量损耗，可以减少不必要的能源消耗，提高热处理效率。例如，可以采用温度和时间的动态调控技术，根据材料的特性和需要的硬度，合理控制热处理过程中的温度和时间，以达到最佳效果。同时，还可以引入智能化技术，利用传感器和控制系统实时监测和调控工艺参数，提高热处理的精度和稳定性。

最后，改良设备还需要进行设备升级。传统的热处理设备在结构和控制上存在一些不足，需要进行改进。优化炉膛结构，改善燃烧工艺，提高热处理设备的热效率和能源利用率。同时，引入先进的自动化控制系统，提高设备的运行稳定性和生产效率。此外，还可以考虑引入智能化技术，通过数据采集和分析，实现设备的智能调度和维护，降低设备故障率，提高生产效率和产品质量。

（二）替换或升级淬火介质

传统的热处理操作通常采用含有有害物质的介质，如氨气、氯化碳等化学品，这不仅对环境造成污染，还对操作人员的身体健康构成潜在威胁。为了实现绿色发展，保护环境和人类健康，迫切需要寻找替代传统介质的方法。一种替代介质的方法是在原来油淬的产品水淬确实无法满足要求时，选用水溶性淬火剂进行淬火（含水量80-97%，能替代部分油淬工艺）。相比油淬，水溶性淬火剂不仅无污染性，而且操作简单方便，成本也相对较低。然而，其冷却速率相对较快，可能会产生应力集中和变形等问题，因此在具体应用中需要根据工件的特性选择合适的冷却方式。另一种替代介质的方法是必须采用油淬的产品，选用深度加氢精制或合成基础油，其较高的燃点和稳定的化学性质，可以减少油烟的排放。在热处理过程中，将工件浸入适当的淬火油中冷却，以达到所需的淬火组织。与水溶性介质相比，淬火油介质的冷却速率较慢，更适合对合金含量较高的工件进行淬火处理。此外，还有一种替代介质的方法是采用气体。气体介质主要是通过对工件表面进行高压喷射，以实工件的快速冷却。常用的气体介质包括氮气等惰性气体。相比传统介质，气体介质具有无污染、无腐蚀性和易操作等优势。同时，气体介质的冷却速率可根据实际需要进行调节，使其适应不同工件的热处理要求。然而，气体介质操作过程中需要注意防止气体泄漏问题，其淬火局限性也是其有待突破的瓶颈之一。

（三）融合热处理辅助技术

在融合热处理辅助技术的实施中，有几种重要的方法和途径。首先，利用热处理过程中的废热进行回收利用是其中的主要方向之一。通常情况下，热处理过程中产生的废热会以烟气、热水等形式排放到大气中。然而，通过热交换技术的应用，可以将废热进行回收，用于其他环节的加热或能源供给，实现能量的有效利用。

其次，利用新型材料和涂层技术改善热处理的效果和效率也是融合热处理辅助技术的重要方法之一。例如，通过使用高温合金材料，可以提高材料的强度和耐热性，从而减少热处理的次数，延长工件使用周期，降低使用成本的同时并能达到更好的效果。此外，通过选择合适的表面涂层技术，可以提升材料的耐磨性和耐蚀性，延长使用寿命，减少后续的热处理过程。另外，与融合热处理辅助技术密切相关的还有先进的控制系统和自动化技术的应用。通过引入智能化的控制系统，可以对热处理过程进行全面监控和控制，实现精准的温度控制和工艺参数的调节。同时，自动化技术的应用也可以减少人工操作的介入，提高热处理过程的稳定性和可靠性。

结束语

在机械工业热处理中融入绿色发展技术所发挥的作用较为突出，有助于为现代化工业制造提供重要的保障，落实环境保护的工作原则，因此相关企业在生产过程中需要加强对机械工业热处理绿色发展技术内涵的深入性解读，结合实际生产情况调整原有的工艺模式，全面推进热处理绿色技术的广泛实施，实现企业生产模式的成功转型和升级。

参考文献

[1]崔建军.机械工业热处理绿色发展技术研究[J].造纸装备及材料，2021（16）:70-71.

[2]杨春永.我国"碳达峰·碳中和"目标下工程机械绿色发展的技术路径探讨[J].润滑油，2022（03）:256.

[3]魏兴钊.砥砺前行 产业致远--热处理产业发展推进刍议[J].机电工程技术，2021（14）:138-139.