热处理行业的发展举世瞩目,但对环境造成的危害有目共睹。不少热处理厂家只要金山银山,不要绿水青山,热处理废渣乱倒,废水横流,废气、浓烟、粉尘、噪音肆意乱排,严重扰乱了人们的正常生活,热处理的环保问题引起了人们的重视,热处理行业的节能降耗成了行业的当务之急。
中国热处理企业存在很多问题,包括加热炉炉龄很长、采用的工艺装备陈旧、设备老化、能耗很高等问题。低污染、高效、优质、环保的设备占现有的热处理设备的比例很低。
热处理过程属于高温条件下进行,消耗能源很高。热处理的用电量可以达到企业总用电总量的1/4到1/3。中国热处理专业厂目前正在服役的热处理加热设备中,电炉所占的比例很大,每年的耗电量很高。
热处理企业给环境造成极为严重的污染,污染形式包括水、空气、辐射、固体废弃物及噪声等形式。整个行业每年存在大量淬火油产生蒸发或者局部燃烧,生成大量的CmHn、CO及烟尘等污染物;其排放不当可能导致水源污染;燃煤加热炉排放SO2,产生的灰分给环境造成严重污染;喷砂机要产生SiO2和有害粉尘量十分惊人。
热处理的能源由电能或者燃料充当。用何种燃料要根据实际条件决定,具体体现在生产成本,操作与控制方面的难易程度、设备的可靠性、能源方面供应条件、热处理工艺方面的特性及对生态环境产生影响等综合因素。天燃气热效率能够达到50%,是煤电的热效率的2倍。热处理炉除了采用直接燃烧能够获得30%的热效率,此外烟道气产生的废热用于预热燃烧,加上其他加热亮利用,可以使设备的绝对热利用率达到80%以上。天然气能源具有节能和环保双重优势。天然气应用在热处理设备生产工艺上取得了很大的经济效益,节能和环保效果良好。国内外科研单位研究开发的其他具有高效节能并且污染低的新技术主要包括:微小型燃烧、高红外节能、燃气红外线辐射器、强辐射传热节能、洁净燃烧等技术,并且已经在热处理行业中获得了应用。
氮基气氛用于退火、淬火、渗碳、渗氮等工艺,可以用来防止工件在加热过程中氧化、脱碳现象。在氮基气氛用于渗碳或渗氮处理过程中,氮气可以保证原料气消耗减少,促使炭黑的生成量减少。氮基气氛可以促进、加速渗碳或者渗氮过程,并且降低工件在渗碳时的内氧化程度,同时能够提高工件的疲劳强度,这种工艺节约能源和渗剂并且具有安全无污染、气源丰富、成本低廉和适用面广等特点,符合我国国情,是我国热处理技术的一个发展方向。
真空加热的原理是将工件放置于真空的加热方法。热处理加热规定的最高真空度不能超过10-5Pa。采用真空加热可以用于防止工件的脱碳、氧化以及元素贫化,同时具有脱脂、脱气、净化表面和变形少等特点。工件可以在具有真空的条件中进行低压渗氮、渗碳等表面处理,采用在真空碳氮或者渗碳共渗以后进行高压气淬的方法,可以缩短工期的目的,这时还能获得优良的性能,行业认为是比较理想的自动化、柔性化和清洁热处理技术。现已经广泛应用在生产模具、汽车零件等热处理工艺。发达国家的当今的真空热处理设备占其热处理设备总量的比例为15%-20%,而我国则小于5%。
离子渗技术具体包括离子渗氮和离子渗碳两种,其技术原理是在放电过程的作用下,利用带电粒子去轰击放置于低压容器内的工件表面,达到使其温度升高、原子渗入表层的目的。与化学热处理相比较,此种工艺过程的特点是渗速快、节约能源、工件变形小、热效率高,而且不会产生烟雾和废气污染。
现代制造业产中,热处理工艺需要走社会化和专业化的道路,运用材料科学工程,替换传统的材料,运用新材料,运用高新的工艺技术,研发新型设备。转变观念、增强环保与节能的管理是我国今后热处理行业的发展方向之一。
随着我国环保政策的日趋严格,迫使热处理厂家也日益重视热处理的节能环保,投资购置先进的热处理设备,使用节能的热处理工艺和材料。 碳达标碳中和政策的实施,为性能优良,节能效果显著的热处理设备、热处理材料的发展提供了广阔的发展空间。有理由相信,随着人们对环境保护意识的日益增强,新型热处理设备。热处理工艺和材料的广泛应用,节能环保的绿色热处理必将成为现实。

