如何合理选择热处理能源？

热处理的节能除了科学的能源管理、采用节能设备和推广节能工艺等途径外，能源的合理选择是热处理设备节能首要考虑的问题。热处理能源选择得合理与否，关系到能源节约和利用的效果好坏，关系到热处理工艺要求是否容易得到满足等。

热处理炉的能源可以是电或燃料。燃料包括天然气、城市煤气、液化石油气、发生炉煤气等气体燃料，以及柴油、煤油等液体燃料。

热处理能源选择的一般原则如下：热处理加热主要是以电或燃料作为热源。选择用电还是用燃料等作为能源，一般应从生产成本、能源供应、设备用能要求、操作与控温的难易程度和可靠性、热处理工艺的特殊性以及环境保护等几个方面综合考虑来确定。同时，热处理能源的选择，既要考虑工艺要求，又要因地、因时制宜，同时还须顾及发展方向。

热处理的加热炉使用固体燃料，从环保和综合利用角度考虑已公认不可取。当前使用最多的是电能，其次是液体、气体燃料。热处理用电干净，对环境影响小，温度易于控制，辅助设施少。但电能是二次能源，虽然电热效率最高可达80%，但综合燃料利用率只有30%～40%。当前，我国发电主要依靠煤炭，其是造成大气污染的主要原因之一。

从成本及能源的有效利用角度考虑，用燃料做热处理能源仍然是最经济的。天然气、液化石油气、轻油等燃料是一次能源，采取空气充分预热、合理控制空气过剩系数、余热多次利用、应用高效热交换器等措施就可以直接把炉子的加热效率提高到70%以上。美国热处理燃料炉约占30%的比重，日本燃料炉约占45%。我国热处理燃料炉比重不到10%，这也是能源浪费的主要原因之一。

燃烧炉的燃烧过程和炉温容易控制，且可以使用天然气做燃料。天然气是最为方便、经济的燃料，排放出的温室气体CO₂也最少。因此，从节能减排角度考虑，适度增加燃烧炉比重可提高热能的综合利用率。节约燃料就是减少燃烧产物、减少CO₂、CH₄（甲烷）等温室气体排放的最有效途径之一。

目前，燃气加热炉加热成本仅为电加热成本的55%左右。日本中外炉公司通过对两种热源热效率的对比得出，采用燃气辐射管加热时，能源利用率可达70%，而采用电加热方式时，能源利用率仅为35%～40%。鉴于此，日本的热处理炉公司在热处理连续生产线（如混合式高效连续渗碳淬火炉）的加热区（预热室）采用燃气加热（采用辐射管式蓄热燃烧喷嘴），在保温区采用电加热（电加热辐射管），充分发挥了燃气加热和电加热的优点，与传统型电热式推杆连续式炉相比缩短周期约30%。混合式高效连续渗碳淬火炉如图3-1所示。(www.xing528.com)

图3-1 混合式高效连续渗碳淬火炉

1—主推杆 2—进料室 3—辐射管式蓄热燃烧喷嘴 4—搅拌风扇 5—电加热辐射管 6—内隔门 7—淬火油槽

杭州某电炉厂开发出了油（气）-电复合加热辊底式退火炉，该炉型前期用油（气）火焰快速加热，中后期保温或等温阶段用电加热，克服了推杆炉前期升温慢、周期长、能耗大、轴承零件氧化脱碳严重的缺点，可节电12%～39%。

燃气真空炉设备比电加热的真空炉具有以下优点：高的热效率，较高的生产率，较低的运行成本。

当然，热处理加热炉采用何种能源要因地、因工种、因行业制宜。在水电、核电供应充足、电价较低地区，选择用电是一种合理的选择。在天然气产地和有天然气供应地区，可适当扩大天然气燃烧设备的使用。