節(jié)能是任何一個場所都需要關(guān)注的問題,
精密鑄造生產(chǎn)不同的生產(chǎn)階段有不同的特點,節(jié)能工作應(yīng)根據(jù)不同的生產(chǎn)特點來考慮。鑄造行業(yè)是機械工業(yè)的耗能大戶,能耗高、能源利用率低、污染嚴重、經(jīng)濟效益差等制約了鑄造行業(yè)的發(fā)展。我們只有合理利用能源,大力抓好節(jié)約能源是鑄造行業(yè)的一項重要任務(wù)。
節(jié)能技術(shù)從以下幾點出發(fā):
射蠟涂料車間:
這兩個車間設(shè)備總裝機功率為563.7千瓦,占全廠裝機總量的41.4%每月用電量120000度,占全廠用電量的30%,按綜合能耗計算,占全廠的22%,從這兩個車間的生產(chǎn)工藝來看,主要的能耗特點就是兩個字“保溫”,由于這兩個車間的在制品為液態(tài)蠟和蠟件,因此保溫有兩方面的含義,首先是對蠟液溫度的保持會消耗大量的能源,由于目前我們大多數(shù)精鑄廠都在使用回收蠟,因此脫蠟和蠟回收是這兩個車間的耗能較大的工序,其中一臺電脫蠟釜經(jīng)單獨計量月總用電約40000度,占全廠用電總量的10%,占全廠綜合能耗的7.6%,脫蠟后的蠟液需要24小時以上的高溫攪拌除水和靜置除塵,此過程的溫度都需要保持在90—110℃左右,對傳統(tǒng)的蠟缸式射蠟機還需要額外的50—60%:均溫處理后才可以射蠟,時間也需18小時以上,無論從節(jié)能的角度還是蠟的回收質(zhì)量上來看,這種方式都是不利的,因此從短期來看,利用脫蠟后的余熱進行快速除水和過濾除塵,大幅度縮短蠟液的高溫保持時間,是既節(jié)能又利于保持蠟的質(zhì)量的好的辦法而發(fā)展閃燒脫蠟,充分利用型殼焙燒將脫蠟的這7.6%能耗節(jié)約下來,同時可免去蠟除水工藝,從節(jié)能的角度來看,是值得嘗試的。
其次,射蠟涂料車間的另一大能耗為保持工作環(huán)境的溫濕度,因此在目前來看,在這兩個車間首先應(yīng)該樹立“節(jié)約空間就是節(jié)約能源”的概念,在工人操作面積必須保證的情況下,能夠節(jié)約的空間主要是指室內(nèi)高度,一建議在室內(nèi)采用隔溫材料吊頂,一將高度控制在3米左右。對于涂料車間而言,車間高度的設(shè)定還牽涉到另一個問題一,就是懸掛輸送鏈如何選擇,從節(jié)能的角度來看,懸掛輸送鏈應(yīng)該盡量懸掛更多的殼組,而目前的懸掛鏈結(jié)構(gòu)形式都有較大的空間浪費,有比較大的改進空間。另外加大殼組,減少殼緝蓼量也是提高空間利用率的有效手段。
澆注車間:
澆注車間設(shè)備裝機功率占全廠的30.7%,用電量占全廠的50%,此外殼組焙燒一耗煤57噸,如果按綜合能耗測算,該車間占全廠能耗的62%,是真正的能耗大戶,那么在這個工序如何節(jié)能呢?
首先在澆注車間應(yīng)該樹立“節(jié)約時間就是節(jié)約能源”的概念,發(fā)揮出現(xiàn)有設(shè)備的熔化效率,目前100—150公斤的中頻爐大多具備在30—45分鐘內(nèi)溶化一爐鋼水的能力,但在實際生產(chǎn)中,如果不能做好配套工作,將難以發(fā)揮出設(shè)備效率,熔化和澆鑄時間延長就意味著能源的浪費,影響主要表現(xiàn)在三個方面,一是爐料的好壞,密實清潔的爐料會大大縮短熔化以及脫氧時間,節(jié)約電耗,而未經(jīng)清洗打包的散片狀爐料會大大影響熔化時間。二是每爐殼組的數(shù)量,由于精鑄多采用爐口直接澆鑄,如果殼組過小,每爐澆注殼組過多,會加長澆鑄時間,增大電耗。據(jù)測算,當一爐澆注25—30組殼組時澆注時間長可達15分鐘,因此做大殼組,減少每爐澆注組數(shù),是國外同行的先進做法,同時對澆鑄質(zhì)量也有很多的好處。第三,焙燒爐的改進是目前節(jié)能改造的重點,目前國內(nèi)殼組焙燒多采用上世紀九十年代從臺灣引進的單體式焙燒爐,過去多用柴油做燃料,現(xiàn)在已逐漸改為以自制煤氣或重油為燃料,這種爐子具有造價低,占地小,方便靈活的特點,但也有兩大個缺點,一是焙燒時間過短,如果鋼水熔化時間縮短到30分鐘的話,殼組焙燒時間從進爐升溫到出爐也僅有30分鐘,焙燒時間無論如何也是不夠的,導致殘蠟沒能充分燒凈,出現(xiàn)殼內(nèi)黑灰,大大降低成品率,因此多數(shù)工廠采用強制升高焙燒溫度和減慢熔化速度的辦法來解決問題,這些都是用能耗換質(zhì)量。第二個缺點就是因為其單室構(gòu)造導致熱能利用率低高溫煙氣沒有充分利用就排人大氣。針對這兩個缺點,該廠在廣泛學習的基礎(chǔ)上采用自制環(huán)形焙燒爐方案,(見圖4、圖5)較好地解決了問題,基本做到節(jié)能和高質(zhì)量模組焙燒的統(tǒng)一,使用環(huán)型焙燒爐后,能同時供應(yīng)兩臺中頻爐的殼型,每爐熔鋼時間控制在45分鐘左右,按每20-25分鐘出殼一次的節(jié)奏生產(chǎn),那么殼型的焙燒時間可達到80分鐘,其中700-800℃預(yù)熱段20分鐘,900-1000℃準高溫段20分鐘,1100℃以上高溫段40分鐘,與過去殼型由常溫到1100℃僅焙燒45分鐘相比質(zhì)量大有提高,同時由于預(yù)熱段和準高溫段都是利用煙氣余熱,又采用節(jié)能噴嘴,每日連續(xù)工作的煤耗總量下降30%,過去每日完成40爐次,耗煤2噸,現(xiàn)在每日可完成50爐次,耗煤1.5噸,單爐煤耗由50公斤下降到30公斤,下降40%。中頻爐電耗也下降12%。
除此之外,在焙燒爐的煙氣排放口,采用熱水套襯的方法取得熱水,作為員工洗澡熱水源和車間冬季采暖熱水源。經(jīng)實踐證明是可行的,該廠已經(jīng)全面取消了生活及采暖鍋爐。冬季每月節(jié)煤10噸,夏季節(jié)煤3噸。還可以保證四百人每天都能洗上熱水澡,而過去使用生活鍋爐每周僅四天浴室開放。
后處理車間:
車間裝機總功率占全廠27.8%,用電量占全廠用電量的18.75%,綜合能耗占全廠的14.3%,和前幾個車間相比,后處理車間是比較被動的,后處理車間能耗的大小主要取決于清砂的難易程度,切割和磨澆口量的大小,氧化皮去除的難易以及鑄件的返修率,目前對于減少清砂能耗的主要思路還是應(yīng)該在涂料車間進行改進,降低型殼殘留強度,切割和磨澆口設(shè)備的裝機功率不算大,但是工作時電機持續(xù)運轉(zhuǎn),因此能耗也不小,如何減小切割后的澆口殘根,同時多采用磨澆口輔助工裝,(見圖6)大幅度提高磨澆口的效率,是我們可以做很多改進的地方,在后處理車間能耗中,氧化皮的去除占用能耗是很多的,因為它要去除鑄造氧化皮,但又會在熱處理過程中產(chǎn)生氧化皮,而大部分鑄造企業(yè)的熱處理設(shè)備比較簡陋,因此要加強熱處理過程中的表面保護,減輕氧化皮去除的難度。最后提高質(zhì)量降低鑄件返修率,讓大多數(shù)鑄件經(jīng)歷一次處理過程就順利入庫,是節(jié)能的好辦法。在這個意義上來說,提高質(zhì)量就是提高效率,也就是節(jié)約能源,這三者的關(guān)系,在后處理車間是集中的反應(yīng)。
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