亿诺工业炉窑分享防治热处理污染的措施发布日期:2015-3-3 10:07:31 - 访问量:

亿诺工业炉窑为大家分享防治热处理污染的措施。对现有热处理生产中的污染源进行治理,使其对环境的污染降到最低限度。


(1)完善热处理环保法规,吸取发达国家环保立法的经验,结合我国的实际情况,对已有的法规进行修改和充实,使其逐步完善。


由于我国的环保工作起步较晚,已经制定的部分法规偏重于操作环境的劳动保护。而现代的环境保护应立足于全球,因此法规条款有待进一步修改和完善。例如标准《热处理车间空气中有害物质的限值》中,有害物质浓度的允许值测量点仅在“观察、操作、管理生产过程中经常或定时停留的地点”,按此标准,实际测量点通常在距离炉子1m附近,这种方法有局限性。气体化学热处理时炉中的有害气体是从排气管释放的,盐浴加热时有害气体从盐浴液面的上方被抽风机排到室外,这些部位都不在标准规定的测量范围内,但有害物质浓度往往超过标准中规定测量部位的浓度的几百倍甚至更高,即使按标准测试合格,对周围环境和大气的严重污染仍客观存在。欧盟、美国等严格规定将废气回收,进行处理,达标后排放,超标时立即自动报警,避免有害废气污染环境。


燃气热处理炉


(2)淘汰和杜绝严重污染环境的热处理工艺、设备和生产方式。如逐步淘汰BaCl2加热盐浴和杜绝采用剧毒氰盐的液体渗碳和碳氮共渗工艺。淘汰直接采用固体煤作燃料的反射加热炉等。


(3)限制目前尚不能被淘汰但对环境有污染的热处理工艺和设备的使用,并对之进行改造。


如对目前工具热处理用BaCl2加热盐浴实行封闭生产,使其对环境的影响降到最低限度。对盐浴有害固体进行无害化处理和回收利用;热处理车间有害气体和废水经处理符合标准规定后再排放等。


提倡“循环经济”,资源循环利用是治理工业污染的一项重要措施(美国2020年热处理路线图的研发项目中曾多次提及)。如将燃料炉的烟气热回收(如采用高效的辐射换热器、管式换热器、喷流换热器、板式换热器、热管换热器等),预热助燃空气;化学热处理时从炉中排出的废气的处理和回用;各种设备冷却系统废热的回用;各种淬火介质老化后的处理和回用;废清洗液的处理和回用等。


(4)加强环保体制建设,完善环保管理机制,增强环保管理力度;建立严格的奖惩制度,对在污染治理工作中有突出贡献的单位和个人给以奖励,对违反环保法规,一味追求经济利益,不重视环境保护的企业负责人及时进行教育,对造成环境严重污染的企业和主要经营者给以严惩。


研发和推广应用清洁热处理技术


采用清洁热处理技术替代落后的污染环境的热处理方法是贯彻“预防为主,防治结合”方针的最根本最有效的措施。以下综合当今国内外热处理节能环保高新技术的应用情况和今后的发展趋向作简要论述,供参考。


(1)清洁热处理技术措施


①加热能源如上所述,电是清洁能源,但是二次能源,发电过程中燃料的燃烧生产的废物会污染环境(核电、风电等除外),而且综合热效率不超过30%,因此开发和推广节电新技术,是热处理炉实现节能减排的重要举措。如优化炉衬结构,选用优质耐火保温材料替代耐火粘土砖做炉衬材料;提高热处理炉的密封性;对役龄较长、炉壁升温较高的中、高温热处理炉(包括电加热炉和燃料加热炉),在炉壁外安装“保温盒”等。


冶金、铸造、锻造等行业普遍采用燃料加热,直接燃煤的热处理炉应淘汰。被广泛使用的燃油和燃气热处理炉首先应选用对环境污染少的燃料。与其他燃料相比,天然气热值高(约为发生炉煤气的8倍),综合利用率高,约为60%~65%,CO2的排放量最低,对温室效应的影响最小。随着我国天然气开发规模的不断扩大,它是大有发展前途的热处理能源。


改进燃烧技术,是降低热处理能耗的重要技术措施。如空气燃料混合比的合理选择,并精确控制;采用先进的燃烧技术,如高效低噪声、低NOx、低SOx燃烧器技术;推广高性能烧嘴,如平焰烧嘴、高速烧嘴、自身预热烧嘴、蓄热式烧嘴以及高效燃气辐射管等。


②加热方法电阻加热热处理设备在生产中最为常用,是一种间接加热方式,热损失大,热效率低。电接触加热、感应加热、激光和电子束加热等加热速度快,热效率高,对环境污染少,属清洁热处理加热技术,应扩展其应用范围。


③加热介质热处理工件可在气体、液体、固体和流态等介质中加热。金属在空气中加热,引起表面氧化和脱碳,这不仅浪费能源,而且清除表面氧化皮会造成污染。在熔盐或油中加热,产生的蒸汽和废渣会污染环境。应限制使用熔盐、熔融金属、油等加热介质或逐步淘汰之。保护气氛加热能防止工件氧化脱碳,但有废气排放问题,只能属于比较清洁的热处理加热介质。在H2和惰性气体Ar、He、N2中加热金属可保持光亮表面,都是清洁的加热介质。真空加热具有避免金属氧化和废气排放等许多优越性,更是清洁的加热介质。流态床加热时粒子飞扬,对操作环境有影响,虽属清洁的加热介质,但推广应用有局限性。


④淬火介质采用硝盐或油等作为淬火介质,工件在冷却过程中会产生有害的蒸气和废渣,清洗产生的废水都容易污染环境。据报道,美国HoughtonDurferrite开发的以植物油为基加入添加剂的生态天然淬火油,除冷却性能比油优越外,能生物降解80%~100%,使用寿命长,认为是比较清洁的冷却介质。前苏联也曾大量用植物油作淬火剂,但存在与民争粮的问题,需慎重考虑。


聚合物淬火剂(如PVA、PAG、PEO等,其中PAG已被广泛使用)与硝盐或油相比可以明显减少对环境的污染,但在使用中为了保证淬火冷却能力要经常加入添加剂,高分子聚合物降解缓慢,排放不当会污染环境,所以也不宜大规模应用。


金属在密封真空炉中加热,随后在强惰性气体流(He、N2、Ar等)中冷却,可防止工件表面氧化,避免开裂,减少畸变,获得所需要的性能,是典型的清洁的淬火介质。


水是最廉价的淬火介质,以水和空气为介质,按计算机模拟确定的水、空比进行调节,获得理想的冷却曲线,取代油、聚合物水溶液和硝盐等,现已成功地应用于热处理生产中,是极有前途的清洁淬火技术。


(2)研究开发热处理新工艺替代传统的热处理工艺,降低能耗,减少污染在加强热处理理论研究的基础上,对传统的热处理工艺进行改革。


(3)先进的清洁节能热处理技术和装备