耐磨材料的節(jié)能環(huán)保型生產(chǎn)

鄭州鼎盛工程技術(shù)有限公司（河南 450000）馬 峰

我公司作為國(guó)內(nèi)知名的耐磨材料生產(chǎn)企業(yè)，在科技研發(fā)、技術(shù)改造，以及鑄造新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用上一直很重視。近年來(lái)，不斷應(yīng)用的耐磨材料生產(chǎn)的新技術(shù)、新工藝層出不窮，實(shí)現(xiàn)了耐磨材料的節(jié)能環(huán)保型生產(chǎn)，現(xiàn)就這些應(yīng)用成熟的先進(jìn)鑄造技術(shù)概述如下。

（1）更換節(jié)能型變壓器，通過(guò)提高變壓器功率，能夠更好地匹配熔煉爐在不同生產(chǎn)工藝階段對(duì)電壓的要求，從而實(shí)現(xiàn)熔煉過(guò)程的電能節(jié)約。

（2）采用國(guó)內(nèi)新型的功能器件IGBT數(shù)字化中頻電源，達(dá)到節(jié)能的目的。除采用常規(guī)的主電路以外，控制電路只需兩只變壓器和一塊控制電路板即可。徹底去掉了接觸器、中間繼電器，以及其他的輔助電路，使整套設(shè)備連線極少，更由于三相交流輸入不必區(qū)分相序，中頻輸出線不必區(qū)別相位的優(yōu)點(diǎn)，使現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試更為方便。這種新型的數(shù)字化中頻電源可在200Hz～10kHz的頻率范圍內(nèi)運(yùn)行，控制電路板在500～2000kW范圍內(nèi)只需作很簡(jiǎn)單的調(diào)整即可運(yùn)行，具有節(jié)能、無(wú)高次諧波、可靠性高、易啟動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了“一拖二”熔煉（見(jiàn)圖1）。

（3）采用快速熔煉技術(shù)，更換快速熔煉爐，通過(guò)增加感應(yīng)線圈匝數(shù)，改造爐襯厚度，來(lái)擴(kuò)大爐膛容積，加快熔煉速度，減少熱能散失，達(dá)到節(jié)能的目的。

圖1 一柜兩爐的配置方式

（4）采用了無(wú)爐門(mén)全密封、全纖維保溫爐襯的鐘罩式電阻爐，增加熱處理爐的密封性和保溫效果，同時(shí)，整套爐子全自動(dòng)PLC控制，在整個(gè)熱處理工藝過(guò)程中自動(dòng)調(diào)節(jié)爐子的運(yùn)行功率，使熱處理爐處于最佳工作狀態(tài)，減少能源浪費(fèi)。

全纖維罩式熱處理爐（見(jiàn)圖2）由于全部密封，因此具有以下優(yōu)點(diǎn):

第一，節(jié)電效果好，高錳鋼120kg大錘頭淬火,升溫12h到1080℃后保溫度6h水淬時(shí)，電耗僅為350kW·h/t。

第二，控制溫度精確度高，爐內(nèi)1050℃時(shí)溫度差不到5℃。

第三，爐內(nèi)氣氛好，減少鑄件的氧化脫碳。

圖2 鐘罩式大錘頭專(zhuān)用熱處理爐

（5）采用水循環(huán)冷卻裝置。在保證熱處理淬火水溫的前提下，循環(huán)利用冷卻水，以達(dá)到合理利用水資源，減少淬火冷卻水的浪費(fèi)。

（6）采用電烤包器，提高烤包效率。取消原來(lái)用焦炭烤包的落后方式，設(shè)計(jì)出新型可控制電烤包器，提高了烤包效果，減少了環(huán)境污染。

（7）采用爐外精煉新工藝。為了提高冶金質(zhì)量，我公司規(guī)定冶煉選擇20mm厚的優(yōu)質(zhì)廢鋼，并對(duì)廢鋼進(jìn)行爐前拋丸除銹處理。熔煉高錳鋼時(shí)在爐底加2%石灰石及適量的螢石造堿性渣。采用爐外精煉，包內(nèi)吹氬氣精煉新工藝，使鋼液的純凈度不斷提高。

圖3為可以加氬氣的澆包。圖4為精煉爐包蓋，其上有石墨電極，當(dāng)加氬氣鋼液降低溫度時(shí)，可通電加熱鋼液。用這種簡(jiǎn)易方法同樣達(dá)到脫氧去氣精煉的目的。作為中小企業(yè)采用這種簡(jiǎn)易方法是方便可行的，可以達(dá)到精煉的目的。

圖3 爐外精煉澆包

圖4 爐外精煉爐蓋

為了提高冶金質(zhì)量，提高鑄件耐磨性能，熔煉后期應(yīng)該充分脫氧去氣，扒凈渣后加入細(xì)化晶粒的變質(zhì)劑和孕育劑。

（8）通過(guò)對(duì)爐渣的破碎，回收爐渣內(nèi)的廢鋼。利用我們公司生產(chǎn)破碎機(jī)及制磚機(jī)設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，利用小型破碎機(jī)，每周固定對(duì)一周產(chǎn)生的爐渣進(jìn)行破碎處理，不僅回收了爐渣內(nèi)的廢鋼，對(duì)破碎后的爐渣可作為制磚原料，減少了大量廢爐渣對(duì)環(huán)境的污染。

通過(guò)上述節(jié)能環(huán)保措施的實(shí)施，我公司耐磨件產(chǎn)量逐年提高，生產(chǎn)成本逐年下降，耐磨產(chǎn)品供不應(yīng)求。