又好、又省、又快的轴承钢退火新技术

河北工业大学材料学院，充分发挥学校在数学、计算机、电器、材料、软件等学科方面的优势，自主研制开发了轴承钢智能化退火控制系统。在充分利用企业原有退火炉体的情况下，配置的智能化温度控制系统，可根据运行过程中反馈获得的炉子热特性、温场分布、装炉量等参量，智能化的调整各区加热温度，冷却速度等参量，自动完成退火的全过程。无人为操作因素。该系统的突出特点是：又好、又省、又快。

 

　　1、又好——质量好。

 

　　优良的退火质量，是新技术的突出特点。该技术可根据用户的不同要求，稳定的获得2-3级组织或比二级更细小的超细化退火产品。SKF.FAG等著名轴承厂商，对轴承钢退火组织要求严格，均采用欧洲SEP—1520标准，在1000倍光学显微镜(油镜头)下评定，2.1—2.3为合格。(大约相当于我国2-3级)，广东韶关东南轴承有限公司由于采用我校新技术，成功地通过FAG的严格考核，成为该公司汽车轮毂轴承套圈半成品(锻、退火、车、淬火)的供应商，FAG每月从该厂订购20多万套半成品，其价格与该厂成品轴承价格相仿，仅此一项，每月为该厂创造利润100多万元。

 

　　轴承滚动体质量好坏与轴承寿命系系相关，现我国滚动体产量约占世界产量的80%，我国钢球大量出口，但许多产品退火质量在3-4级，满足不了出口要求，成为制约我国出口产品质量和价格的瓶颈。我校的新技术，成功的解决了这一技术难题。

 

　　2、又省——成本低；又快——生产率高

 

　　2.1、采用新技术，在大批量生产中保证退火质量，金相组织均在2—3级，氧化脱碳全部合格的前提下(如炉子密封较好，氧化脱碳≤0.15mm)，表一列出采用新技术生产轴承套圈的部分企业统计情况。

 

表一

 


 

 

 

　　表一所列的大连冶金轴承有限公司，年锻造轴承套圈用钢2万多吨。若不采用新技术，满足现有产量，至少要增加二条360kw连续退火炉的生产线。由于采用此技术，仅套圈退火一项，每年节约电费约100万元；河北轧机轴承有限公司，年退火轴承套圈＞1500吨，年节约电费20多万元，由于采用新技术，节能减排效果显著，获得河北省邢台市的奖励；梁山轴承有限公司，年用轴承钢＞2000吨，年节约退火电费超过10万元，不仅如此，由于新技术获得的碳化物细小、均匀，使其淬火温度降低，保温时间缩短，据该厂统计，淬火用电比采用新技术前，节约用电8%，每月节电3000多元，年淬火工艺节电约4万元。表一所列企业，改造前与改造后相比，生产率Z少提高44%，Z多提高1.63倍；节能效果，Z少降低25%，Z多降低50%；改造前吨电耗275—475度，改造后吨电耗降至198—235度，其氧化脱碳≤0.15mm,效益显著。

 

　　2.2、表二列出退火盘条、棒料应用原工艺的统计

 

表二
 

 

 

 

 

　　表二序号1为煤窑炉，表二序号2为煤制气窑炉，共同特点是污染严重，产品质量不稳定，人为因素影响大，合格的大都是3—4级组织，少有2级组织，但成本较低，而且退火周期长(24h—42h)，日产量低。

 

　　2.3、表三列出部分采用新技术应用热轧钢球、棒料、盘条退火的实测

 

表三
 
 

 

 

 

 

　　表二、表三中，装罐是为满足退火对氧化脱碳的要求， 表三中序号1、2为热轧钢球退火时，装罐处理，罐重约占总重的25—30%； 现工艺轧球退火外协加工费320元/吨，对比表三序号1、2，每吨至少节约150元，如以每日12吨轧球计算，每日至少节约1800元。(由于各地电价不同，低、平、峰谷电时间及比例不同，价格略有差异，下同)

 

　　表二序号3是棒料退火，由于原工艺时间长，氧化脱碳严重，棒料必须装罐处理，每个罐重约900公斤，虽然氧化合格，但成本太高，吨成本约400元。由于价格太高采用裸装，价格降为320元/吨，但往往出现金相和氧化脱碳超标情况，质量难以保证。

 

　　表三序号3的企业，自制了440kw贯通式棒料退火炉两台。由于采用新技术且炉子密封较好，∮19—∮130的棒料裸装退火，氧化脱碳≤0.15mm，新技术24小时一周期，吨耗电＜280度/吨，低谷电占总用电量的90%以上，退火电成本每吨＜90元，如加上管理等费用每吨30元，共计吨成本120元，每吨节约200元，两台炉子每天生产20吨，每天节约4000元。

 

　　表三序号4、5是退火热轧盘条企业，采用新技术后，12小时一周期，每日生产两炉，加热时大部分使用低谷、平谷电价。

 

　　序号4为不装罐，退火吨电成本约为130元/吨，但需要爆水或盘剥工艺，消除氧化皮，氧化皮损失约占总重量的2—4%，消耗成本100—200元/吨； 序号5为装罐，罐重与渗铝钢板的厚度有关，若以＞12mm厚的渗铝钢板，罐重与总重的比为(0.7—1)︰1；若以6mm不锈钢板焊制，虽然一次投资大，但寿命长，罐轻，罐重与总重的比为(0.25—0.3)︰1；盘条装罐退火，如防氧化措施得当，不需爆水、酸洗等工艺，氧化脱碳即可达到GB/T18579—2001国标的要求，不仅不减重，反而增重4‰，金相组织均为2—3级。

 

　　对盘条退火，对比表二序号1、2与表三序号4、5可见，在不装罐的情况下，采用新技术比煤炉每吨降低成本80元左右；在装罐情况下，每吨节约100元左右。不仅可替代煤炉或煤制气炉，减少二氧化碳排放，完全做到无任何污染，而且每吨节约成本80—100元。质量又好，成本又省，生产率又高。

 

　　3、走科学发展之路是党十七大提出的目标，我校自主创新的又好、又省、又快的轴承钢退火新技术，充分体现科学是生产力。相信我们的合作一定会给企业带来很好的质量和效益。