劉時雨

熱處理（lǐ）行業是消耗（hào）能源的大戶，其用電量約占機械工業用電量的25%～30%。在熱處理生產中開展節能及環境保（bǎo）護工作具有十分重要的意義。

產品質量雖不是節能的直接指標，但對節能有重大影響；在（zài）保證質（zhì）量的前提下，力求Z少的能源消耗。現結合支撐輥差溫熱（rè）處理生產，簡單談談想法。

我公司年產支撐輥近700支，總噸位兩萬餘噸。支撐輥差溫熱處理決定支撐輥工作層組織、硬度、應力分（fèn）布和使用性能（néng）的（de）關鍵工（gōng）序，是支（zhī）撐輥製造技術的核心所在。近兩年來，通過優化支撐（chēng）輥差溫熱處理工藝參數、規範操作規程，支撐輥（gǔn）熱處理質量明顯提升。

1、支撐輥差溫熱處理參數優化

國內支撐輥差溫熱處理參數大同小異，都是根據支撐輥材料、輥身截麵尺寸按固定工藝規範製訂，見圖1。

圖1 支撐輥差溫熱處理工藝曲線

經過（guò）預熱的支撐輥轉入熱態的差溫（wēn）爐後以Z大的功率使爐溫迅速達到960～1050℃保（bǎo）持，以強烈的輻射對流傳熱方式，使支撐輥表麵快速升溫，保持時間以輥麵溫度達到預定（dìng）的淬火溫度為止（zhǐ）。然後將爐溫調低，控製在高於淬火溫度20～40℃的溫度保溫，獲得所需（xū）奧氏體化（huà）層深度，而心部仍保持在相（xiàng）變點以下；淬火方式采用噴（pēn）霧冷卻。

以（yǐ）φ1500mm輥身45Cr4NiMoV材料輥身淬硬層（céng）深≥80mm（規範規定）為例，奧氏體（tǐ）化層深必須達到200mm。按圖（tú）1工藝曲線，t1溫度為1030℃，保持2.5h，t2溫度為970℃保溫2h。

現（xiàn）在我們根據輥身直徑大小、淬（cuì）硬層深度要求及（jí）實際達（dá）到（dào）的升溫速度來綜合（hé）考慮確定工藝參數。如果圖紙輥身淬硬層深要求（qiú）60mm，按此製訂參數，t1溫度為1030℃，保持2.5h，t2溫度為970℃保溫1～1.5h；每支支撐輥節省了1～0.5h高溫能源消耗。

t3溫度通（tōng）常在480～550℃。單件支撐輥回火熱處（chù）理（lǐ）保溫時間τ4為90h，如同（tóng）一熱處理爐回火兩件以上支撐輥，保（bǎo）溫時間至少延（yán）長1.2倍以上。我公司支撐輥（gǔn）回火在（zài）台車式電爐進行，電（diàn）爐雖然實現了自動化控製，但在中低溫（wēn）回火時因沒有風機強製爐氣（qì）循環，熱效率低下，大大延長了工件均溫時間（jiān）。

為保證支撐輥回火溫度下盡快均溫，對於單件回火的支撐輥（gǔn），采用回（huí）火2/3總時間後，出爐翻（fān）轉180°；多件裝（zhuāng）爐回（huí）火的支撐輥，按Z大截麵製訂回火（huǒ）時間（jiān），回火2/3總時間（jiān）後，出爐翻轉180°再入爐繼續回（huí）火。支撐輥回火采用（yòng）上述措施後，支撐輥（gǔn）每爐回火均保溫時間縮（suō）短了10h以上。

2、支撐輥差溫熱處理操作規範化

支撐輥差溫熱處理普遍存在下述質量問題：

①輥身軟帶長；

②輥身端部崩邊；

③輥身表麵（miàn）圓周方向或長（zhǎng）度方向（xiàng）硬度不均；

④輥身表麵存在硬點或軟點；

⑤輥頸靠輥身處硬度偏低。

在操作上（shàng）進行（háng）針對性規範措施：

①支撐輥高溫保溫階段（t2溫度）保（bǎo）證爐氣正壓，適當加（jiā）大水套與輥身間距，保證輥身端部加熱溫度；輥身端部及輥頸噴（pēn）霧時、二段按正常噴水冷卻，減少此處蓄熱量。

②支撐輥噴霧托輥由單向轉動變雙向（xiàng）轉動，適當串動輥身（shēn）；輥身端部第3、4段噴霧時根據端部“掛水”情況及時關水，避（bì）免過冷。

③多件回火時（shí），件與件間至（zhì）少留（liú）200mm以上間距，利（lì）於爐氣循環；保溫一段時間後出爐翻轉180°。

④支承輥放置在噴霧托輥停置期間內嚴禁（jìn）對應輥身處噴嘴（zuǐ）噴水；同（tóng）時控製在30秒內轉動，嚴禁停置時間過長，造成輥身表麵（miàn）局部溫度降低。

⑤輥頸靠輥身處包400mm寬（kuān）耐火纖維氈（zhān）保護，防止爐膛火焰（yàn）燒到輥頸根部（bù），產生（shēng）退火現象（xiàng）。

1-差溫爐殼；2-冷卻水套（tào）；3-冷卻水；4-耐火纖（xiān）維氈；5-支撐輥；6-托輥；7、輥頸絕熱用耐火纖維氈

圖2支撐輥裝爐示意圖（tú）

采取上述措施後，縮短了支撐輥差溫熱處理周期，降低了能源消（xiāo）耗，而且支撐輥差溫熱處理質量（liàng）顯著（zhe）提（tí）高，一次交檢合格率（lǜ）由原來不足80%提高到95%以上，僅此一項，減少熱處理返工成本400餘萬元（未含重新差溫熱處理（lǐ）輥身加工成本），可謂效益巨大。

熱處理節能與環保工作貫穿在熱（rè）處（chù）理生產的各個環節，熱處理（lǐ）工作者（zhě）還有許多事（shì）要（yào）做，包括新的工藝、材料、設備、工裝輔具（jù）、係統控製、操作（zuò）和（hé）管理技（jì）術等，不僅要（yào）保證產品質量、減（jiǎn）少能源消耗、力爭（zhēng）效益Z?化，還更要（yào）注重保護環境、減少廢棄物及有害物排放，保證人類可持續發展。

作者簡介：劉時雨，中國重（chóng）型機械（集團）有限責任公司。本文（wén）摘自《金（jīn）屬加工（熱加工）》雜誌