熱處理車間的節能管理

山西潞城公建機械有限責任公司（047500）張 波 張高社

熱處理是機械行業中的耗能大戶。以我公司為例，熱處理零件占到產品零件的70%，而能耗占企業總能耗的45%。在熱處理成本中，能耗占熱處理成本的75%，所以熱處理節能與提高經濟效益十分密切。

實踐證明，熱處理節能有很大的潛力。特別是中小企業為了方便生產追求小而全，設備落后，負荷不滿，能源浪費相當嚴重。只有通過生產和技術管理，有組織、有目的地開展節能降耗活動，才能取得好的經濟效益。

熱處理節能是一項全面的系統工程，主要包括設備節能、生產管理、工藝優化、消耗控制、人的因素等多個方面，只有通過科學管理才能實現。

1.設備管理

熱處理設備是生產活動中的物質技術基礎，直接影響產品質量和節能降耗。熱處理對加熱設備的基本要求是：有較大的爐膛，足夠的加熱功率，有效的利用面積，均勻的溫度區域，較高的裝載量，良好的傳熱效果，高度的密封性，較少的散熱損失，良好的保溫性能，以及較高的熱效率等，這些與設備本身的構造性能及設備的使用、維護、保養有關。

（1）設備更新 選擇爐型是實現工藝、節能降耗的關鍵。在企業條件允許的情況下，應盡可能淘汰落后、耗電量大的熱處理設備，采用先進、精度高、性能好、安全耐用、保溫環保、耗電量小的熱處理設備，盡可能按國家及行業“十二五”規劃目標的要求來衡量選擇爐型。

（2）設備改造 對現用設備進行大修改造。在保證設備加熱功率不變的情況下，采用重量輕、熱導率小、升溫速度快、絕熱性能高的新型筑爐材料，爐襯用高鋁輕質磚結構，爐壁粘貼硅酸鋁纖維板。爐門、爐蓋可靠密封以提高設備的加熱效率，降低爐膛蓄熱量，減少熱損失，提高能源利用率。

（3）設備使用 生產中要協調好設備的升溫加熱和保溫。設備升溫后都是處于全功率加熱階段，消耗大量熱能；保溫階段需要的熱量減少，只需功率的1/3～1/2。較好地協調好設備的升溫和保溫，盡可能減少升溫次數，盡可能少開爐門，盡可能加快升溫速度均可取得節能效果。設備使用還要嚴格遵守有關規章制度，做好設備的維護保養，確保設備處于完好狀態。

2.工藝管理

工藝管理是保證產品質量，實現均衡生產，節能降耗的根本保證，它包括設計管理、工藝分析、質量檢查、工裝設計、新材料新方法應用，以及環境保護等，對車間的節能降耗活動有重大影響。

（1）制定合理工藝 根據零件的力學性能要求，實事求是地分析、研究和試驗，制定出切實可行的熱處理工藝，以利節能。最優化的工藝不可能是千篇一律和一成不變的，應從滿足零件性能要求出發，對理論的、傳統的工藝進行改進，以得到優質、高效、節能的效果。近年來，行業出現了不少有利于節能的新工藝、新方法。對淬火和回火的溫度、時間、加熱速度等也進行了很多探討。我公司的低合金鋼小零件采用零保溫淬火，在不影響零件使用性能的前提下，加熱時間縮短，可節電20%。

（2）工藝路線改進 在保證零件獲得必要性能的前提下，盡可能兼顧能源的節約，可以省去的工序或工步應盡可能省去，特別要避免加入一些可有可無的或不確定是否有效的熱處理工序。用最短的流程，最高效、最節約方式方法來完成零件的制造。應多用感應加熱淬火、回火；用表面淬火代替滲碳淬火；采用自身回火淬火法，省略回火工序；利用鍛后余熱進行預先處理等。在實現產品要求的基礎上，盡可能消耗最少的能源，獲得最大的經濟效益。

（3）工藝紀律監督 現場生產工藝是產品零件制造的科學方法，直接影響生產效率、產品質量和生產成本。提高熱處理質量，提高零件使用壽命就是節能。要加強過程中工藝執行情況的監督，要建立作業標準，讓員工嚴格按現場工藝開展工作，以提高產品質量，提高熱處理件一次交驗合格率，避免返修、返工、二次淬火等造成的能源浪費。

3.生產管理

合理的生產管理是發揮節能措施的前提。科學的現場管理，應選用能耗最低的工藝和設備，充分利用動能和輔助材料，嚴格執行各種規章制度，加強過程監管，統籌安排計劃，避免批量不足，杜絕實現產品特性工藝所需的能源以外的能源浪費。

（1）掌握好最佳裝爐量。作為現場最簡單最有效的節能措施，就是盡可能使熱處理爐滿載作業，裝爐量多少影響熱能的充分利用和加熱效率。裝爐量過多，爐溫下降較大；零件堆積，增加了均熱時間；升溫速度較慢，使加熱所需的能耗增加；而裝爐量過少，使消耗在各種熱損失的熱能占加熱零件用熱能的比值增大，也使能耗增加。實際生產中，裝爐時零件間必須留有一定間隙，否則會延長加熱保溫時間。根據熱處理爐類型結構不同，裝爐量選擇在爐子最大生產能力的60%～80%，節能效果較好。

（2）增加生產班次，集中生產，連續作業。同類熱處理件集中開爐，連續作業，可減少設備開動次數，減少升溫時間，節能效果顯著。如我公司熱處理車間作業量較大的鹽浴爐，以前為一班生產，每天開爐升溫兩次，升溫時間每次1h左右。改為三班生產連續作業，每周只開爐升溫一次，減少了升溫降溫次數，比一班生產節電約40%。

（3）優化生產批量的組織與安排，減少熱處理件配爐困難，減少熱處理件鋼種，減少零件硬度要求檔次，減少臨時性開爐。根據處理要求不同，合理調整生產節拍，是節能的有效途徑。如我們在安排箱式電阻爐生產時，先安排正火，再安排調質淬火，最后安排低溫退火。這樣安排十分簡便，又能有效節能。

4.消耗管理

熱處理是耗能大戶，同時節能的潛力也十分巨大，除節約動能外，還有燃料、油料、化學材料、水、氣、工具、耐熱材料等，節約輔料也是節能。所以消耗管理是最直接的節能管理。

（1）制定消耗定額 定額是開展節能降耗的依據，沒有定額就沒有標準，就無法衡量消耗的多少。要根據車間的實際情況，參照行業可比能耗，制定出各種熱處理爐、各種工序的每噸熱處理件的動能及輔料消耗定額，并有效執行。制定定額要兼顧技術條件和能達到的水平，做到切實可行，在一個計劃統計期內可討論修改一次。

（2）設置記錄臺賬 原始記錄是節能管理的重要工作，是反映表達能源及物料消耗的重要依據，也是分析監督能源消耗的重要依據。要配備各種動能計量表和測試手段，建立能源及材料消耗的信息反饋制度，做到每爐有記錄，每天有統計，每月有報表。發現問題及時采取措施，杜絕一切浪費，取得更好的節能成果。

（3）明確責任歸屬 在完善各種記錄、臺賬的基礎上，要建立消耗管理崗位責任制和工作規范。應指派專人跟進檢查，詳細核實，明確責任歸屬，分清導致動能及物料浪費的責任，讓責任人承擔能源浪費成本，讓全體員工從中吸取教訓，杜絕一切浪費的發生，使能耗降到最低點。

5.人員管理

車間節能管理的實質在于科學地組織生產力，而人是生產力中最活躍的因素，在生產中起著決定的作用，節能管理歸根結底是人的管理。產品零件熱處理不是某一個人單獨完成的，上下工序工步間也有密切的聯系。只要其中一人出現差錯，就會造成質量問題、返修、返工和能源浪費，所以必須以人為本，提高人的素質，做好人員管理。

（1）對員工進行系統培訓 由于科學技術發展很快，知識陳舊率加速，有計劃、有目的地對員工進行系統培訓，更新知識，提高素質，才能科學生產，節能降耗，這些培訓包括：①觀念培訓。讓員工了解節能降耗的重要性，節能減排、綠色生產是我國的大政方針，國家戰略、發展計劃需要熱處理行業作為支撐。要增強全體員工節能減排的責任感，統一觀念，把節能工作變成每一位員工的自覺行動。②知識培訓。對全體員工進行熱處理專業知識和新技術、新工藝的培訓，以提高全體員工的專業素質。特別是要對車間的技術、管理、檢驗人員進行本職業務知識和新技術、新方法的培訓，使他們系統掌握現代化企業管理的各種方法和手段，充實知識，增強責任心。③技能培訓。對一線操作員工進行工藝紀律、產品特性、設備操作、材料使用、儀器儀表運用、操作方法的培訓，提升他們的操作技能，以便在生產中能合理有效利用能源，以盡可能少的資源消耗，生產出優質、環保產品。

（2）讓員工遵守現場規則 熱處理車間通常是集體操作，節能降耗目標的實現離不開每位員工對現場規則的遵守。現場規則是生產現場所有作業人員都應遵守的行為準則，它雖然不會直接改進生產技術，改善工藝流程，但在很大程度上影響著現場的工作效率、產品質量和能源消耗。如果有人不遵守規則，就無法保證正常生產，無法提高工作效率，無法獲得節能效果。所以，必須向員工宣布現場規則，明確利害關系，讓員工明白。每位員工都能給企業節能降耗做出貢獻，同時也能獲得利益。

（3）調動每位員工的積極性 人員管理的最終目的是讓人為共同的利益發揮自己的能力，調動員工的積極性是讓員工滿懷激情工作的前提條件，也是管理者追求的目標。生產現場是一臺運轉的機器，那么員工無疑是機器中各種各樣的零部件，怎樣才能讓他們在自己的崗位盡可能發揮力量，推動生產健康、高效運行，是節能降耗的關鍵。這就要求管理者要實行科學管理，建立正常的生產秩序和人與之間的正常關系。用思想工作、經濟手段、行政管理等方法調動每位員工的節能生產積極性，開發潛力，不斷用最新的科學知識解決最實際的問題，擔負起節能降耗的重任。

我國熱處理行業“十二五”發展規劃提出了全面貫徹科學發展觀，堅持可持續發展戰略，做好產業結構調整，促進企業優化升級，全面提升企業競爭力，著力推行清潔生產，加強資源節約型和環境友好型工藝建設的宏偉目標。企業是建設節約型社會的主體。熱處理行業效率低、能耗大、污染嚴重的問題必須解決。每個熱處理工作者都要把節能減排當作重點，貫徹熱處理節能標準，開發熱處理節能工藝，研制熱處理節能設備，擔負熱處理節能責任，科學管理，與時俱進，為實現“十二五”熱處理行業發展目標奮斗。