演示图片 中国热处理行业迎来欣欣向荣的...

    热处理行业是机械工业的重要组成部分,是促进金属材料潜力充分发挥、提高机械零件内在质量和使用寿命的关键加工工序。机械产品的性能和寿命不单纯取决于材料的种类和成分,通过热处理加工可以改变材料内部的组织,进而改变材料的使用性能和提高寿命。提高热处理技术装备水平和生产技术水平可实现节能、节材,增强企业竞争能力。
    一、热处理行业发展现状
     
          “十一五”以来,热处理行业抓住国际产业转移的发展机遇,以改革、改组、改造为重点,以结构调整为主线,以技术创新为动力,以技术改造和设备更新为手段,提高了产业素质,提升了产业层次,完成了“十一五”规划目标。
         (一)行业规模有所扩大“十一五”期末,全行业共有热处理企业(含专业化厂、热处理设备制造厂、热处理工艺材料生产企业及主机厂的热处理分厂、车间)18000家,其中规模以上专业化热处理企业近6000家,热处理设备制造企业约1200家,工艺材料厂750家。全行业热处理生产设备近10万标准(150kWh)台,装机容量约1500万kW,年耗电约230亿kW·h。骨干企业平均单位能耗约500kW·h。全行业规模以上企业实现销售收入560亿元。全行业职工约54万,全员劳动生产率约11万元/人。
         (二)专业化生产有所发展随着改革开放的深入、市场机制不断完善和融入世界经济一体化的发展,我国中小三资制造企业大量出现,热处理专业厂如雨后春笋般涌出,到本世纪初已发展到5000多家。其中不乏资金充足,设备先进,技术起点高,管理有条,经济效益好的佼佼者。中国热协在“十五”和“十一五”期间积极推动热处理企业规范化生产,显著提高了热处理专业厂的生产技术水平、管理水平和市场竞争能力。
         (三)生产技术有长足进步少无氧化加热热处理比重已达60%以上,真空加热油淬、高压气淬、低压渗碳热处理广为推广,多用炉气体渗碳基本实现碳势自动控制,Ф4米以上特大型齿轮用国产设备实现了深层可控渗碳淬火,高温快速渗碳和氮势可控渗氮也都用于生产,超高频、高频、超音频、中频、工频、双频感应热处理、横向磁场加热、数控模拟感应淬火技术都在生产中应用,铁素体状态下的低温化学热处理、金属和非金属材料的物理和化学气相沉积,激光热处理、等离子热处理和化学热处理都获得较普遍采用或一定程度推广。化学热处理催渗技术处于国际领先水平,己在不少大型骨干企业推广,由于工艺周期的明显缩短,节能效果显著。
          (四)生产设备有所更新由于大型国营企业和大量热处理加工企业兴起的技术改造,华东和华南沿海城市轻工、电气产品模具的大量需求,航空制造大量接受飞机零件加工的对外协作,兴起了以购置真空热处理设备和密封多用炉生产线为主的设备更新浪潮。汽车、铁道、造船、风电、兵器、钻探、采掘等行业的汽油机、柴油机、减速箱零件、基础零部件的热处理也基本实现了以推杆炉、辊棒炉、链板炉、网带炉、密封多用炉、晶体管感应电源和自动淬火机床为主的热处理设备更新。企业技术改造和更新设备的热潮使热处理设备市场形成十分繁荣景象。骨千企业设备更新率达到70%以上。
          (五)企业质量管理水平有所提高在“十一五”期间行业普遍开展IS09000、IS014000和IS16949质量管理和环境管理认证工作,对提高产品质量起到了有力推动作用。在国际合作过程中,企业按国际标准的严格规定来选择热处理协作伙伴也促使热处理专业厂必须提高管理水平以满足客户的“高水平”要求。热处理规范企业产品质量一次检验合格率大幅度提高,达到98%以上。有一部分热处理厂通过了地方政府有关部门组织的清洁生产验收。
          (六)节能减排的认识有所提高在国家政策和国际大势引导下,热处理行业在“十五”和“十一五”规划中都把节能减排列为行业发展的重要方向。“十一五”期间,在国家发改委、工业和信息化部及中国机械工业联合会的指导下完成了“热处理行业节能减排工作调研”、《热处理行业推进节能减排工作的途径及政策研究》和《热处理行业清洁生产技术推行方案》,通过调研提出了行业推进节能减排和清洁生产的具体措施,评审确定出了一系列节能减排的研发推广项目,制订了一系列有关节能减排标准,促进了企业对节能减排的重视,出现了工作的新局面。一些大中型国营企业时热处理分厂均与总厂签订了节能与环保工作责任书或制定了节能减排计划,有些企业提出了节能减排指标,建立和健全了节能减排管理体系,完善了节能减排管理制度和岗位责任制;一些民营企业加大了环保设施的投入,自觉建立了整套污水处理系统。节约了用水,减少了排放。
          (七)开发创新能力有所提高对引进技术的消化吸收,外资企业的涌入,源源不断的海归,频繁的国内外技术交流,使企业人员开阔了眼界,看清了大势,明确了差距和赶超目标,大大提高了本土设备制造业的新产品开发创新能力。各类真空热处理设备生产自足,满足了航空和模具工业的需求,多种类型密封多用炉,特大型井式渗碳炉都能自行制造。本土企业制造的热处理设备除已提供东南亚国家外,还向日本,美国等发达国家出口。这些都是开发创新能力提高的具体例证。“十一五”期间,行业内共有11项先进技术通过了成果鉴定,鉴定的设备和技术有:真空渗氮多功能炉、VCH碳氢溶剂型真空清洗机、多功能淬火冷却系统、SIZX-Ⅲ型在线深冷处理设备、BCRX-Z系列薄板成型淬火自动生产线、可控气氛罩式渗氮炉、RQT T 1200系列智能台车燃气热处理炉、高温可控气氛多用炉、稀土催渗和BH催渗及催渗技术研发、卧式蒸汽发蓝炉、KBL型闭式冷却塔等,这些都是自行开发达到国际先进水平的热处理技术。
     
    二、存在的问题
     
          改革开放以来我国热处理取得了长足发展,尤其是在“十一五”期间发展更快。但与国际先进国家的水平相比差距仍较大。
          (一)发展不均衡   在热处理专业化生产、生产技术改造和设备更新、新技术开发创新等方面,华南、华东沿海和内地存在明显落差。近十年,在国家振兴东北老工业基地方针推动下,该地区国营大企业的热处理分厂、车间面貌发生很大变化,工艺和设备都有很大进步。
         华北、华中地区相对落后,西北地区落差最大。在各制造业中以航空航天、汽车、兵器行业的热处理变化最大,其它行业则仍居落后。热处理加工民营企业良莠不齐现象严重。
         (二)生产技术、工艺装备总体上仍落后由于部分国营企业尚有重冷轻热倾向,对热处理投资少、设备老化严重、部分热处理中小企业资金不足、负税过重,不能自行积累资金更新设备,城市企业技改淘汰的设备流落到边远地区或乡镇,把低效率、高能耗和污染带到农村。还有相当数量的企业仍在使用40年役龄以上的箱式炉、盐浴炉、小型井式渗碳炉、老式电子管高频设备和中频发电机。
         (三)能源利用率仍偏低   上世纪70年代末欧洲热处理单位能耗达到400kW·h/t以下,日本达到300kW·h/t以下。我国同期的热处理能耗是1200~1300kW·h/t,专业化调整后的90年代,平均单位能耗下降到1000kW·h/t,专业热处理厂达到800kW·h/t。到“十一五”末期我国热处理平均单位能耗降到约600kW·h/t。仍高于70年代的欧洲和日本。
         (四)产品质量分散度大,部分企业对生产过程中的质量控制的重要性认识不足。有的企业生产工艺落后、设备陈旧、管理不善、工艺参数控制不严,使热处理件的硬度、组织和性能、畸变等质量分散大,一部分企业产品不能完全满足用户要求,废品多,返修率高。不少企业缺乏对质量分散度的认识,炉温控制不精确,炉温均匀度差,不经常校验仪表和传感器精度,不能严格控制工艺温度、时间、碳势、炉压等参数,造成产品合格率低,生产成本居高不下,效益上不去,市场竞争力长期处于劣势。
         (五)对环境影响仍缺乏严格管理,少数企业购置使用廉价淘汰设备不可避免会产生排放污染。在一些地区无人监管或由于人的无知或侥幸心理把有害物随意排放。个别城市企业为避开环保部门的检查,故意把有污染的生产技术和设备转移到农村分厂。在落后地区还有用烧煤或重油的反射炉进行钢件的退火、正火处理、造成温室气体、SOx, NOx向大气排放。
         (六)企业缺乏热处理技术人员国营企业的热处理技术人员老化和流动严重,新建民营企业大量需求技术人员。由于教育体制的变化,几乎所有高校都取消了热处理专业,新设的材料科学与工程专业毕业生因缺乏专业实践知识和技能,到工作岗位不能立即发挥作用,被用人单位录用的机会不大。许多大学毕业生不愿意去生产第一线,有不少企业因大学生呆不住也不敢要,造成人才缺乏假象。东南沿海城市民营企业从内地招聘熟练技术人员或退休老人能解决一时之急,但终不是长久之计。中国热处理行业协会与教育部高职高专类职业技术院校共同开展的基地实训活动和热处理学会开展的热处理工程师资格认证培训可以缓解一些人才缺乏问题,但彻底解决还需要国家和政府、高校和行业团体采取根本措施。
         (七)开发创新能力仍然薄弱现在技术开发创新的主力转移到企业。但大部分企业都缺乏水平高、阅历深、经验丰富、开发能力强的人才,也缺乏这方面的资金投入,得到国家资助的可能性也不大。
         另一方面在我国还存在着高校的科研脱离生产实际的现象。国家科学发展观方针特别强调创新,为此,必须采取强有力措施,其中包括整个行业的战略考虑、国家的有力支持(象美国热处理路线图那样)、企业的积极参与行业组织的密切配合、高等院校对有用人才的大力培养等、
     
    三、国内外热处理技术发展趋势、我国与国际先进水平的差距
     
    (一)国内外热处理技术发展趋势
    1、少无浪费能源
          采取节能的工艺措施有事半功倍效果,诸如缩短加热时间,降低加热温度,强化化学热处理过程,利用前道工序余热等。具体工艺有零保温加热和不均匀奥氏体化淬火,用铁素体状态(<600℃)下的化学热处理代替奥氏体状态(大于850 ℃)下的化学热处理,由930℃提高到1050℃渗碳,采用稀土等催渗剂,利用锻件锻后余热淬火等都获得推广应用。合理选用设备节能潜力也很大,大炉子比小炉节能、连续炉比周期炉节能,充分利用废热的燃料炉比电阻炉节能至少50%,陶瓷纤维和轻质耐火砖炉衬比重质砖炉衬的蓄热、散热都少的多,圆筒形炉比矩形炉散热减少20%、热处理单位能耗降低7%,减轻料盘、料筐、夹具重量能节约10~20%的电能。合理组织生产,保持生产的连续性,对设备能源进行有效管理和监控对于节约使用能源也非常重要。
    2、少无有害排放
          先进的热处理技术首先应该是对环境没有污染的清洁生产技术。其中包括清洁工艺、清洁设备和清洁工辅材料。可控气氛、真空、有良好屏蔽的感应热处理是广泛应用的清洁工艺。等离子热处理、低压渗碳、高压气淬、激光表面强化,喷雾淬火也都属于少污染技术。与这些工艺对应的真空炉、气氛炉、离子渗氮炉、天然气燃烧加热炉,A12O3和SiO2浮动粒子炉属无污染设备。PAG聚合物淬火剂、非氟氯烃溶剂,A12O3和SiO2浮动粒子、氮和各种惰性气体属清洁材料。当前国内外尚普遍采用的淬火油,其油烟的排放是值得注意的大问题。现在国内外把淬火油烟直接向大气排放的企业仍很多,中国热协在“十一五”的减排计划中己将其列为重点要解决的问题,目前已提出数种油烟无害化处理排放的方法和设施。
    3、少无质量分散
          由于材料化学成分的波动,炉内温度的不均匀、加热和冷却条件的差别以及操作人为因素的差异会使同一炉次的热处理件质量有明显差别,不同炉次产品质量的不可重复。采用科学的管理和先进技术可使这种差异降到最低程度。美国热处理技术发展线路图2020年目标之一是把热处理件质量分散度降低到“零”。为实现此目标,设备的可靠性、工艺参数的精确稳定控制,炉温炉气循环的高度均匀性、材料成分的稳定、质量在线控制、消除人为因素都是重要课题。此外科学管理、IS09000认证、原材料进厂检验、前后工序的配合与衔接、标准的认真执行也都和产品质量分散度有密切关系。可见缩小质量分散度是从技术到管理上的一种系统工程,必须经过长期、细致和踏实的工作,才能逐步取得良好效果。
    4、少无畸变
         金属制件热处理时不可避免地会发生形状和尺寸变化。过大和不均匀的畸变会增加最后的精加工裕量,严重时会使零件报废。热处理后不再加工的零件由于严重畸变还会使其失去互换性,恶化接触面,增加车辆或机器噪声。尽量减少热处理畸变一直是许多热处理专家终生努力的事业。美国热处理线路图2020目标之一要使热处理件畸变达到“零”。
    开发新型淬火冷却介质和冷却方法,采取等温分级淬火,冷却介质的变向循环、高压气体淬冷等可使工件获得均匀的淬火冷却,减少表面和心部的温差都是近代广为采用的减少畸变措施。保持零件材料化学成分的稳定和采用控制淬透性钢(H钢)可使淬火畸变具有稳定规律,便于规定确切的加工裕量、选择合适的少无畸变措施。
    5、少无氧化加热
          金属在空气和氧化介质中加热会发生氧化造成金属的损耗,氧化也会破坏零件和制品的表面状态和精度。近代热处理的加热尽可能避免在氧化气氛中进行,而采用中性、惰性气体保护,涂以保护涂料或用不锈钢箔包裹,在深度真空中加热可完全避免氧化。加热时间很短的电感应方法,盐浴和流态床加热都可使金属的氧化降到最低程度。把燃烧比控制到一定还原程度的燃料炉也可在一定程度缓解被加热金属的氧化。
    6、少无脱碳
         钢件在空气等氧化气氛中加热、与表面氧化的同时还伴随表面含碳量的降低,形成表面脱碳。脱碳会降低钢淬火表面硬度、耐磨性、表面形成拉应力降低钢件疲劳寿命。少无脱碳的加热方法基本和少无氧化相同,但工艺条件比其更为严格。在多元混合可控气氛中,为避免脱碳还需要调节炉气碳势,使其和钢表面含碳量相适应。按此己脱碳钢件还可在相应碳势气氛中加热,以期恢复钢材原来的含碳量。在深度真空中加热不会脱碳,但在惰性或中性气体中加热必须使其含水量或露点达相当低的(<-60℃)程度。在浮动粒子炉、盐浴、深层和包装加热后都有少无脱碳效果,感应热处理虽有轻微氧化,但不会有明显脱碳。
    7、少无废品和返修品
         从零件的设计,材料的选择,材质的保证,加工过程和工艺线路的优化,用数据库和专家决策系统优选工艺和设备,设备可靠性的保证,工艺参数和质量的在线控制,无损自动检测系统来完成全部加工和热处理过程,实现产品的全面质量控制,使废品率和返修品趋零,达到100%合格已不是梦想。严格的管理、高超的工艺、可靠的设备、精确的传感、精密控制的成套系统工程是实现无废品、无返修品生产的充分保证。
    8、少无人工
          热处理的人工操作是一种恶劣环境下的繁重体力劳动。目前一些发达国家己感到招收热处理操作工的困难。人工操作还会造成因人而异的产品质量波动。过多使用人工也会增加生产成本。因此,在可以组织批量生产前提下尽快实现自动化生产和无人作业已不是对未来热处理的憧憬,在一些发达国家的现代化企业已可以目睹这一制造技术的奇迹。但必须有一个正确认识,无人作业决不意味着无人监控。实施无人作业必须具备充足的技术实力,管理水平和人才保证,能源电力的正常供应,高可靠设备、健全的维护保养、可靠的控制系统、事故及时报警、故障自诊断和及时排除的等条件缺一不可。任何环节上的失误都会造成严重甚至灾难性后果。无人作业生产线只能一个国家发展到一定程度、一个企业发展到相当先进水平的自然产物。
     
    (二)美国热处理技术发展路线图2020目标
     
         美国能源部,金属学会的热处理分会以及热处理协会共同制定于2004年正式公布的热处理技术发展线路图所提出的到2020年的目标为:
    ●节约80%的能源
    ●工艺周期缩短50%.生产成本降低75%
    ●企业利润率保持25%以上
    ●热处理件零畸变、零质量分散.热处理生产零排放
    ●热处理加工企业(专业厂)和用户保持10年以上协作关系
    ●加热炉炉衬厚度减少一半,隔热能力提高一倍
    ●炉子价格降低50%
    ●加热炉使用寿命提高到10倍
     
    (三)我国和国际先进水平的差距
     
    1、能源利用率低
         加热炉能源选用不合理,电阻炉占设备总量的90%以上,燃料炉不足10%。加热炉的废热、余热利用不够,炉子形状、结构不合理,炉衬材料选用不当,热损失严重。大多数产品制造厂都在自行热处理加工,因产品批量小,不能连续生产,所采用的小型炉子多,大型炉少,周期式炉多,连续式炉少,造成设备利用率和能源利用率低的后果。
    2、设备平均水平低
         加热设备可靠性差、事故率高、温度均匀性差,料盘、料筐、夹具重量大,无用的热消耗多,炉内循环程度低、均匀性差,10bar以上真空加热高压气淬炉本土制造厂鲜有生产,设备自动化、智能化程度低。
    3、工艺平均水平低
         真空、可控气氛的无氧化加热比重低,许多加工企业渗碳时不控制碳势,工艺参数控制不严致使产品质量均匀性差。大部分企业尚未采取产品质量在线控制技术和统计过程管理,废品率、返修率高。
    4、生产管理水平不高
         相当部分企业的管理和技术力量薄弱,管理人员技术水平和素质有待提高,缺乏生产和产品质量的科学管理、加工厂对外服务欠周、协作用户不固定、贯彻标准积极性不高、设备更新率低、企业利润低经济效益差,质量竞争意识不强、价格竞争激烈。
    5、信息化程度低
         不少企业对国内外新技术、行业动态缺乏深入了解,设备制造企业对筑炉材料、工艺材料、配套元器件、仪器仪表市场信息和供应渠道掌握不充分,不掌握设备的模块化设计和加热炉温度场、炉气循环的计算机模拟技术。加工厂和制造厂对工艺、设备、材料性能数据库和专家决策系统重视不够。许多企业尚未实行生产计划、能源、产品进口、材料用品、协作用户、财务、人员的计算机信息管理。只有少部分企业实行生产设备的计算机集中群控。
     
    四、热处理行业面临的形势和市场需求
     
    (一)面临的形势
         随着我国步入世界经济程度的提高,机械产品出口明显增加,外企独资和内外合资制造企业在国内的大量设厂,对热处理加工协作需求曾一度高涨,促使民营热处理加工企业(专业厂)大量涌现,从而也使热处理设备制造业空前繁荣,国际知名设备制造企业也在国内纷纷设厂。但在“十一五”后期,由于受国际金融危机影响,外需市场萎缩,机械产品出口减少,外资中小制造企业也不景气,由于人工成本的增加,部分企业转向南亚国家,热处理对外协作加工,尤其是东南沿海主要为外企服务的专业厂受到很大程度影响。总体上看,当今的经济建设工作中以加快转变经济发展方式,加大推动经济进入创新驱动,内需增长的发展轨道。要大力开展节能减排工作,推动区域经济协调发展。
    1、当前已出现国际经济复苏迹象
     
            2009年末国际己显露经济复苏迹象,我国年经济增长率达到8.7%程度。预计“十二五”期间国际社会会完全摆脱金融危机噩梦,我国会迎来一个经济进一步飞跃的势头,机械产品的出口也会恢复增长。随着我国城镇人口比率的增大和农民生活水平的迅速改善,汽车工业、家用电器的内需也会不断增加,汽车零件、电器模具的需求会飞速增长,热处理行业也会现出一个欣欣向荣的春天。
    2、国家振兴机械工业方针对热处理影响
           党的十六大提出走新型工业化道路,十七大进一步强调坚持走中国特色新型工业化道路,促进工业由大到强。机械工业走新型工业化道路,加快发展模式的转变必将为新一轮的扩大出口、满足内需打下坚实基础。国家由制造大国向制造强国的发展方向、机械工业由粗放向节约、集约发展模式的转变,技术改造、自主创新、淘汰落后、兼并重组、加快产品结构调整和升级的举措需要强化热处理的支持。国家对发展中小企业的重视必将导致中小制造企业的大发展,也会掀起专业化协作的高潮,在沿海和内地工业集中地区也会对热处理加工协作提出大的需求。热处理行业也面临技术改造、自主创新、淘汰落后、兼并重组等问题,不只是生产技术和设备要淘汰落后,大量热处理加工企业也面临优胜劣汰、兼并重组局面。
    3、机械工业的“两化”方针和重点发展节能减排产品也会给热处理行业带来机遇
         认真贯彻落实科学发展观,把节能减排作为调整经济结构、转变发展方式的重要抓手,大力推广节能技术和产品,促进信息化与工业化的融合,推广信息技术在热处理领域的深度应用,用高新技术和先进实用技术,改造提升传统产业,促进产业集聚,实现优化升级。热处理企业会趁此机会摔掉落后、低水平重复的恶习,不断追求先进生产技术和科学管理方法,努力向优质、高效、低消耗、节能减排方向发展,获得良吐循环效果。
    4、新兴产业对热处理的需求增加,汽车工业仍是热处理企业的主要客户
          近几年,新能源产业和新型交通运输产业的先进技术装备对热处理加工提出新的高水平要求,而汽车工业仍是一枝独秀。内需市场持续繁荣带动消费需求的增长,大量的汽车零配件都需要热处理,不少热处理加工厂的服务对象都是汽车行业,这部分企业基本未受到国际经济萧条的影响。
     
    (二)市场需求
     
    1、热处理加工协作
    (1)汽车零部件热处理保持兴旺
    (2)采掘、工程、筑路、建筑机械零件热处理市场扩大
    (3)高速铁路、城市轨道交通车辆零件热处理量巨增
    (4)家用电器、产品模具的热处理有大的需求
    (5)风电、核电零件的热处理市场增加
    (6)轴承、紧固件热处理市场平稳
    2、热处理设备
    (1)热处理加工企业的优胜劣汰加剧,协作加工量会相对集中,大型和连续式热处理设备需求会逐步增加。
    (2)机械产品对热处理质量的高要求,热处理企业间的竞争由价格逐步转向质量,会使信息化、自动化程度高、可靠性高的高档设备需求大增。
    (3)国家节能减排方针的贯彻会使真空、气氛、感应等清洁热处理设备需求增加,加热炉要求用陶瓷纤维炉衬,淬火油槽要附设灭火、抽烟和烟尘处理设置。
    (4)自动计算、显示、记录式硬度计、维氏、努氏显微硬度计、高倍金相显微镜、金相制样设备、元素光谱分析仪、超声、涡流、磁粉等无损探伤仪会有好的市场。
    (5)“十二五”期间对推杆、滚底、网带、震底、链板等连续式可控气氛炉生产线预计每年有150台套以上需求,密封多用炉生产线(包括1100℃高温密封多用炉)每年有300台套需求,真空热处理炉(包括10bar以上高压气淬炉)每年需300台以上,100~200kW晶体管中、高频、超音频感应电源和淬火机床每年有200台套以上需求。
    (6)淬火油烟尘处理器每年将会有1000台套以上需求。
    (7)以天然气为燃料的燃烧加热炉(≥100KJ/s)每年会有500台以上需求。
     
    3、筑炉材料和炉子配套件
    (1)陶瓷纤维毡每年约需30000t
    (2)Ni-Cr合金电热丝、板每年约需500t
    (3) 0Cr25Al5含金电热丝、板每年约需5000t
    (4)0Cr18Ni25Si2耐热钢板材和铸件每年约需50000t
    (5)轻质耐火砖每年约需100000t
    (6)15~30m3/h罗茨鼓风机年约需1000台
    (7)机械式真空泵,油扩散泵每年各需1000台
     
    4、热处理工艺材料
    (1)专用淬火油年约需50000t
    (2) PAG聚合物淬火剂(浓缩)年约需3000t
     
    五、“十二五”热处理行业发展规划的指导思想
     
           全面贯彻科学发展观,坚持可持续发展战略,做好产业结构调整,促进产业结构优化升级,全面提升产业竞争力。着力推行清洁生产,加强“两型”工业建设,把节能减排作为热处理行业调整经济结构、转变发展方式的重要抓手。加强行业信息化建设,加大技术改造投入,大力推广节能工艺和设备,运用高新技术和先进实用技术,把“两化融合”作为节能减排的重要手段,实现进一步的节能减排目标。增强企业自主创新能力,大幅度提高工艺水平,重点解决关系装备制造业发展的关键问题,为推进装备制造业由大到强的转变作出贡献。
     
    六、热处理行业“十二五”期间的目标及主要任务
     
    (一)目标
    (1)总体节能10%,热处理骨干企业平均单位能耗达到450kW " h八以下;
    (2)燃料炉比重逐步增加到巧%,平均热效率达到55%;
    (3)陶瓷纤维炉达80%,电热效率达70%以上;
    (4)热处理专业厂电能和燃料消耗降到生产成本的20%以下;
    (5)热处理专业厂利润率平均达到15%以上;
    (6)专业厂和主要客户保持十年以上协作关系;
    (7)设备寿命保证在10年以上;
    (8)设备价格比“十一五”初期降低30 Yo:
    (9)全员劳动生产率达到人均20万元;
    (10)骨干企业热处理件一次检验合格率达到99%以上:
    (11)温室气体减排30%以上;
    (12)有害剩余物料排放全部达到规定限值。
     
    (二)任务
     
           热处理行业要围绕国家产业政策,加快转变经济发展方式,调整产业结构,配合国家重点技术装备开发,以及节能减排工作为重点,努力做好以下工作:
    (1)全面宣传贯彻国家有关节能减排和清洁生产政策,大力推行清洁生产技术,在节能减排效果上有大的突破。
    (2)加强产业结构凋整,提高专业化生产水平,提高生产效率,降低生产成本,增加利润。改进企业生产组织方式,合理配置资源,整合区域内热处理工艺能力,规划和建立热处理专业化生产中心和产业集聚区。走出全球产业链分工低端。
    (3)加大科研投入,增强自主创新能力。努力推进以企业为主体的产学研结合,建立热处理技术和工艺装备研发基地,提升企业技术装备开发、制造、试验、检测能力。集中攻克一批长期困扰产业发展的共性技术。
    (4)加强行业信息化管理,提高企业生产管理、质量管理和生产技术水平,运用信息化技术严格控制工艺参数,采取有效措施减少热处理件畸变,使产品质量分散度趋于零,力求零废品、零返修。
    (5)设备制造厂力求在设备可靠性上有新突破,并提供制品选材、工艺设计、设备选型、设计、制造、调试、工艺生产试验、人员培训、移交用户投产、检修、维护等一条龙服务典型的建立力求在设备可靠性上有新突破
    (6)加强培训工作。开展对民营企业负责人的科学发展观,节能减排,环境保护,生产安全卫生,产品质量管理,能源管理,生产计划管理,人员财务管理,完善对用户服务等方面的培训。提高服务质量,巩固专业厂和客户协作关系。开展对企业技术人员的新技术、新设备、新材料、国内外新动向、技术发展方向的知识补充,进一步强化企业热处理工、检验工和测温仪表工的技术培训。开展对设备制造企业新产品开发、设计人员的节能减排、清洁生产设备的市场需求,各类设备的改进方向,加热炉温度场、炉气循环、热损失途径、工件进出炉运行过程的计算机模拟,设备模块化及模块组合技术等方面的技术培训
     
    (三)突破重大热处理技术难点
     
    (1)地铁、城铁、高速铁路大功率机车关键零件热处理;
    (2) 10兆瓦以上风力发电机组大型关键零件热处理;
    (3) 100万kW以上汽轮机转子及超临界转子热处理;
    (4) 6米以上轧机支撑辊热处理;
    (5)航空航天超大型零件真空热处理:
     
    七、重点研发推广项目
     
    (一)研究与开发先进技术
    (1) 炉用气体燃料的热化学重整;
    (2)微波渗碳;
    (3) 高于1000℃渗碳碳势的精确控制;
    (4)等离子快速加热;
    (5) 热处理生产线的热能综合利用
    (6)高温渗碳细晶粒钢;
    (7)燃料炉废气和排出的渗碳气体作为保护气的再利用
    (8)合理燃烧t匕(a=1.1~1.2)自动控制系统;
    (9) 制备吸热式气氛低于950℃反应的催化剂;
    (10) 炉用耐热合金与非金属高性能材料;
    (11) 炉用高效燃烧器与辐射管;
    (12) 真空加热20bar氢高压气淬炉:
    (13)真空高压气淬H2、He、N2回收再利用技术:
    (14)钢铁热处理件高效清洗技术和无害清洗剂;
    (15) 热处理工艺效果预测软件;
    (16)热处理生产能源管理分析软件;
    (17) 在线控制工艺参数的传感技术和传感器;
    (18) 金属与合金加热与冷却传热过程、相变、应力与畸变、组织与性能变化数据库;
    (19) 热处理炉温度场、炉气循环的计算机模拟;
    (20) 热处理炉计算机辅助设计数据库;
    (21) 大功率二极管激光器;
    (22) 真空加热双室>10bar高压气淬炉;
    (23) 淬火油烟高效无害化处理系统;
    (24) 半连续式低压渗碳高压气淬炉。
     
    (二)推广技术
     
    (1)汽车齿轮和模具的等温、分级淬火:
    (2)锻坯利用锻后余热的等温正火和淬火:
    (3)强烈淬火技术;
    (4)晶体管高频、中频、超音频大功率感应电源;
    (5)淬火油风冷热交换器:
    (6)碳钢和低合金结构钢的零保温加热淬火;
    (7)钢件的不均匀奥氏体化加热淬火;
    (8)亚共析钢的二相区加热亚温淬火;
    (9)气体氮碳共渗;
    (10)离子渗氮;
    (11)氮势可控气体渗氮;
    (12)密封多用炉(包括1000 ℃以上高温炉)热处理生产线;
    (13)前室预抽真空密封多用炉和生产线;
    (14)变频调速多工位淬火机床;
    (15)真空清洗机;
    (16)真空回火炉;
    (17)真空加热油淬火炉;
    (18)真空加热l 0bar高压气淬炉;
    (19)燃烧脱脂炉;
    (20)网带渗碳炉及生产线;
    (21)聚合物溶液淬火剂;
    (22)热处理质量的统计过程控制(SPC):
    (23)连续式贝氏体等温淬火炉;
    (24)气体氮碳共渗密封多用炉及生产线;
    (25)化学热处理催渗技术;
    (26)高温炉余热再利用回火技术。
     
    (三)研究与引进各种数据库和计算机软件
            重点引进先进的信息化技术,主要包括设备优化设计模拟软件、各种材料、相变动力学、热传导、扩散、热力学数据库:零件热处理应力与畸变模拟软件,工艺分析、工艺控制、能源管理等软件。
     
           八、对策措施
     
    (一)政府各级有关部门加强对热处理行业管理,健全统筹协调机制,监督和促进热处理行业健康发展
         各级政府有关部门要因地制宜地将本规划内容纳入地区或部门发展规划,有条件地区也可制订热处理专项规划,加强统筹指导,形成地方特色和比较优势。制定有针对性的扶持政策,促进和支持热处理企业严格执行国家工业发展规划和产业政策,淘汰落后工艺设备,推进企业技术进步,加快产业结构调整,推动产业优化升级,保证行业持续健康发展。
    (二)增强企业创新能力,提高专业化生产水平,支持专业化生产中心建设
          为增强企业的管理创新和技术创新能力,企业要借鉴国际竞争管理经验,提高企业管理水平。要建立健全“产学研”三结合的技术创新体系,增加开发投入,培养创新人才。充分利用国家相关支持政策,扶持一批国家级企业技术中心和地方级企业技术中心,培养一批为区域内中小企业服务的专业化热处理生产中心,加强行业标准化建设和新产品开发,特别是关键技术创新,加速科技成果产业化。
    (三)强化“两型”工业建设,推行清洁生产在行业内逐步开展“清洁生产先进技术示范工程”和“清洁生产水平评价”工作,通过能效对标达标活动,树立行业节能减排、清洁生产技术示范单位,促进行业整体节能减排意识。企业在实施节能减排、清洁生产技术改造中要积极争取利用国家和地方有关优惠政策。
    (四)充分发挥行业协会作用
         中国热处理行业协会协助政府主管部门组织对“十二五”发展规划的实施。各地方协会要通力协作,做好组织协调工作。要组织开展有关政策和标准的宣传贯彻,做好技术咨询指导,开展各项培训服务工作。
       
     
      注:以上《热处理行业“十二五”规划》是由中国热处理行业协会按照中国机械工业联合会《机械工业“十二五”规划总体安排意见》要求编制完成的,目前正在修订过程中,现刊登目的是能对企业发展的带来启迪和帮助

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