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处理工艺(收集5篇)

来源: 时间:2025-09-22 手机浏览

处理工艺篇1

[关键词]焊前预热;焊后处理;热处理工艺;热处理缺陷;

中图分类号:P755.1文献标识码:A

0引言

随着机组向越来越大容量的发展,合金钢大量应用,对焊接热处理的要求越来越高,越来越严格。焊件经不正确的焊后热处理,会产生各种缺陷,有些缺陷可以经过重新热处理予以纠正,但有些缺陷却无法补救而造成废品。

1焊前预热

重要构件的焊接、合金钢的焊接及厚部件的焊接,都要求在焊前必须预热。焊前对焊件整体或焊接区域局部进行加热的工艺手段称为预热。对于焊接强度级别较高、有淬硬倾向的钢材、导热性能特别良好的材料、厚度较大的焊件,以及当焊接区域周围环境温度太低时,焊前往往需要对焊件进行预热。

1.1焊前预热的主要作用

1.1.1预热能减缓焊后的冷却速度

有利于焊缝金属中扩散氢的逸出,避免产生氢致裂纹。同时也减少焊缝及热影响区的淬硬程度,提高了焊接接头的抗裂性。

1.1.2预热可降低焊接应力

均匀地局部预热或整体预热,可以减少焊接区域被焊工件之间的温度差(也称为温度梯度)。这样,一方面降低了焊接应力,另一方面,降低了焊接应变速率,有利于避免产生焊接裂纹。

1.1.3预热可以降低焊接结构的拘束度

对降低角接接头的拘束度尤为明显,随着预热温度的提高,裂纹发生率下降。预热温度和层间温度(注:对焊件进行多层多道焊时,当焊接后道焊逢时,前道焊缝的最低温度,称为层间温度。对于要求预热焊接的材料,当需要进行多层焊时,其层间温度应等于或略高于预热温度,如层间温度低于预热温度,应重新进行预热。焊接奥低体不锈钢时,为保持焊接接头有较高的耐蚀性,需要有较快的冷却速度,因此此时需要控制较低的层间温度,即在前道焊缝冷却到较低温度时,再进行后道焊缝的焊接。)预热温度和层间温度的选择的选择不仅与钢材和焊条的化学成分有关,还与焊接结构的刚性、焊接方法、环境温度等有关,应综合考虑这些因素后确定。另外,预热温度在钢材板厚方向的均匀性和在焊缝区域的均匀性,对降低焊接应力有着重要的影响。局部预热的宽度,应根据被焊工件的拘束度情况而定,一般应为焊缝区周围各三倍壁厚,且不得少于150-200毫米。如果预热不均匀,不但不减少焊接应力,反而会出现增大焊接应力的情况。

2管道焊后热处理

在冷热加工过程中都会产生残余应力,焊接残余应力是由于焊接引起焊件不均匀的温度分布,焊缝金属的热胀冷缩等原因造成的,所以伴随焊接施工必然会产生残余应力。消除残余应力的最整理的方法是高温回火,即将焊件加热到一定温度和保温一定时间,利用材料在高温下屈服极限的降低,使内应力高的地方产生塑性流动,弹性变形逐渐减少,塑性变形逐渐增加而使应力降低。焊后热处理对金属抗拉强度、蠕变极限的影响与热处理的温度和保温时间有关。焊后热处理对焊缝金属冲击韧性的影响随钢种不同而不同。

2.1管道焊后热处理的一般规定

1.进行焊后热处理应根据钢材的淬硬性、焊件厚度、结构刚性、焊接方法及使用条件等因素综合确定。

2.对有应力腐蚀的焊缝,应进行焊后热处理。

3.非奥氏体异种钢焊接时,应按焊接性较差的一侧钢材选定焊前预热和焊后热处理温度,但焊后热处理温度不应超过另一侧钢材的临界点AC1((AC1——加热时,珠光体向奥氏体转变温度)。

4.对容易产生焊接延迟裂纹的钢材,焊后应及时进行焊后热处理,当不能及时焊后热处理时,应在焊后立即均匀加热至200~300℃,并进行保温缓冷,其加热范围应与焊后热处理要求相同。

5.焊前预热及焊后热处理温度应符合设计或焊接作业指导书的规定,当无规定时,常用管材焊接的焊前预热及焊后热处理温度宜符合表1《常用管材焊前预热及焊后热处理工艺技术条件》中的规定。

6.焊后热处理应在焊缝外观检验及无损检测合格后,且在压力试验前进行。

7.经焊后热处理合格的部位,不得再从事焊接作业,否则应重新进行热处理。

8.焊接热处理人员应经专业培训,焊接热处理人员应按规范、焊接作业指导书及设计文件中的有关规定,进行焊缝热处理工作。

9.进行焊后热处理时,应测量和记录其温度,测温点的部位和数量应合理,测温仪表应经计量检定合格且在有效期内。

2.2管道焊后热处理的技术条件

1.焊后热处理的工艺条件(见表1)

2.焊后热处理的加热速率,热处理温度下的恒温时间及冷却速率应符合下列规定。

1)当温度升至400℃以上时,加热速率不应大于(205×25/δ)℃/h,且不得大于330℃/h。

2)焊后热处理的恒温时间应为每25mm壁厚恒温1h,且不得少于15min,在恒温期间内最高与最低温差应低于65℃。

3)恒温后的冷却速率不应大于(60×25/δ)℃/h,且不得大于260℃/h,400℃以下可自然冷却。

表1常用管材焊前预热及焊后热处理工艺条件

3热处理工艺

3.1加热和冷却方法

1.加热方法应能提供要求的金属温度、金属温度的均匀性和温度控制,可包括封闭炉口加热,局部火焰加热,电阻、电感应加热等。

2.冷却方法应能提供要求的或期望的冷却速率,可包括在炉内冷却、空气中冷却、使用局部加热或绝热来控制冷却速率。

3.2整体热处理

焊后需进行消除应力热处理的管道组件,应尽可能在热处理炉内进行整体热处理,但该组件不得带有焊接阀门等组件。

3.3分段热处理

当焊接完毕的管道组件需进行消除应力热处理,可允许进行分段热处理,在分段热处理时,重复加热的长度至少为300mm。同时需对未加热部分进行保护,以防止有害的温度梯度。

3.4局部热处理

1.对接焊缝热处理时,应对其环形带进行加热,加热宽度:以焊缝中心为基准,每侧不应小于焊缝宽度的3倍,且不少于25mm。加热区以外的100mm范围内应予以保温,以防止产生有害的温度梯度。

2.支管与主管之间的焊缝热处理,应环绕主管环带加热、并应包括支管在内,直至整个管截面达到规定的温度范围。加热宽度从焊缝中心算起,至少宽出六倍的主管壁厚,加热带以外部分进行保温,以防止产生有害的温度梯度。

3.火焰加热法热处理工艺

1)φ<60mm管道,焊口热处理可以采用火焰加热。按规定的加热速率,加热到预定温度后,保持5~10分钟,随后用较小的火焰使其缓冷即可,同时应消除焊口内外壁的温差。

2)采用数字式测温仪测量,控制热处理温度。加热应由焊工或其他持有动火证的人员承担,但记录和测温等工作由热处理工承担。

4.电加热法热处理工艺

1)φ>60mm管道,焊口焊后热处理,采用履带式或绳状电加热板加热,用程序自控热处理机进行热处理。

2)采用程序自控热处理机进行焊后热处理按如下工序流程进行:

设置热电偶——设置履带式或绳状加热板——包覆保温材料——热处理机设置——链接工作电缆——检查电缆链接是否正确——启动热处理电源——中间检查——程序结束后打开保温层。

3)热处理时应卸下阀门,对于焊接阀门,在热处理时应将阀门打开。

4)热电偶测温点应设在焊缝中心,当管口直径>300mm时,应在焊缝的顶部和底部设一个测温点,并与被加热金属管道紧密接触。热电偶丝采用专用点焊机点在焊缝中心,热处理结束后,应将疤点磨平。

5)保温材料应有足够的厚度,一般应为20~60mm范围以内,厚壁管还应在40~60mm范围以内。选择的保温材料应能经受热处理温度且导热系数较小,保温材料需包扎牢固,防止脱落,影响热处理效果。

3.5加热和冷却速度

温度在400℃以上时,焊接件的加热速度计冷却速度按下式计算:

a加热时V1≤220*25/(S),且50≤V1≤220

式中,V1——加热速度,℃/h;

S——焊接部位最大厚度,mm;

b冷却时V2≤275*25/(S),且50≤V2≤275

式中,V2——冷却速度,℃/h;

S——焊接部位最大厚度,mm;

恒温后的冷却温度降到400℃时,程序结束可以打开保温层让其自然冷却。

4热处理缺陷

4.1过热

焊件在退火状态下的断口上呈现特别粗大的晶粒,在淬火的断口上呈现粗大的马氏体针状结构。在加热过程中,不严格控制加热工艺所致,如加热温度过高或在高温下的停留时间过长,导致粗化的结构,极易出现裂纹,即使不出现裂纹,也会使焊件的强度、塑性、韧性大大降低。为预防过热,加热温度必须严格控制,同时在高温的停留时尽量缩短。对过热程度严重的焊件可重复二次退火或正火来纠正。

4.2过烧

除断口呈现粗大晶粒外,在晶粒间的边界处有熔化或氧化现象,即在晶间集聚着低熔点的杂质或氧化物。加热温度过高(大于1300℃)或在高温下保温时间过长,导致产生过烧后会使焊件的强度、塑性、韧性急剧降低。必须严格执行热处理规范,且不允许氧化性火焰直接与焊件接触。产生过烧后,焊件无法补救。

4.3变形与开裂

焊件的变形与宏观裂纹一般用肉眼可见。一是由于焊件的内应力产生,内应力的产生是由于焊件的加热冷却时内外温度不均匀造成体积膨胀或收缩不一致而引起的热应力。二是由于内部A向M转变时体积变化的不均匀性引起的结构应力,当应力超过焊件的屈服极限时发生变形。当超过焊件的强度极限时发生裂纹。造成返工,增加生产工序,提高了成本,有时还造成焊件的报废。采取降低内应力措施预防。

4.4硬度升高

回火后,检测值超出有关标准要求。回火温度不够高或保温时间不够长所致,而过高的温度也会造成硬度升高,这是由于温度控制不准确,以至焊件加热至AC1以上,在钢中出现A,当急冷时又出现M,使钢的硬度升高。硬度升高而塑性和韧性降低。为纠正这一缺陷,可采用第二次正确的回火处理,提高回火温度或延长回火保温时间。对出现M时,必须重新对钢进行回火,正确控制回火温度。

4.5氧化和脱碳

氧化是指焊件表面生成一层厚的氧化皮。在低温下钢的氧化作用比较缓慢,在钢的表面层形成一层薄层棕黄色铁锈;在高温情况下,钢的氧化很快,随温度的升高氧化铁皮层的厚度急剧增加。过厚的氧化铁皮其危害性很大。一是会使钢材的损耗量增加;二是钢材或焊件因铁的消耗而造成尺寸不合格;三是氧化皮传热性很差,阻碍钢在淬火时迅速冷却,使钢不易淬硬或淬透;四是在低温时粘在工件上的氧化铁皮增加切削工件时的困难并使切削工具损伤很大;五是为了清除氧化皮,要增加研磨和酸洗的设备与操作工序,增加成本。

脱碳是指钢的表面层中的碳与空气中的氧化合成一氧化碳气体,而逸出钢件表面,即钢表面层中的碳被脱除。这一现象只有在高温(高于700℃)的氧化性气氛中表现出来,并随温度的升高,脱碳现象越加严重。脱碳的结果使钢在冷却后表面层处生成一层不含碳的F体结构。

氧化和脱碳是钢在高温加热时较难避免的现象,并且着两种现象会常常伴随在一起产生。加热温度过高或在高温下保温时间过长,钢的氧化和脱碳就愈加严重,为减轻或防止钢的氧化和脱碳作用,在热处理操作时,应准确控制加热温度,使其不超过规定的温度范围,并在高温下按规定时间保温。当采用火焰热处理时,应选用中性火焰或还原性火焰,而不允许含有过量的氧化性火焰。

4.6缺陷预防

工业工程建设中的管道焊后热处理主要是局部热处理,其方式为高温回火。就现场条件发现的缺陷造成的因素综合来讲有两大类:一是热处理有四大因素,即升温速度、保温温度、保温时间、降温速度。这四个因素不准确都直接影响热处理的效果,所以对热处理工艺要求有据可查,并根据工艺评定制定工艺指导书,在施工过程中要严格执行工艺要求,不可擅自更改工艺中数据,以免造成人为缺陷。二是“工欲善其事,必先利其器”,在工作前必须对使用的工器具进行检查、校对和测试。对热电偶、温控仪、记录仪等测温工器具要有专业人员进行校对,以确保准确的测量工件的温度。对使用的材料性能进行检查,如保温材料的保温效果、耐高温程度及其强度等。

5结论

管道焊前预热能够降低冷却速度,但又基本上不影响在高温停留的时间,所以降低冷却速度减小淬硬倾向的主要工艺措施是进行预热,由于焊接引起焊件不均匀的温度分布,焊缝金属的热胀冷缩等原因造成焊接后产生残余应力。消除残余应力的最整理的方法是高温回火,即将焊件加热到一定温度和保温一定时间,利用材料在高温下屈服极限的降低,使内应力高的地方产生塑性流动,弹性变形逐渐减少,塑性变形逐渐增加而使应力降低。采取正确热处理工艺的条件下,管道焊后热处理清除金属工件在冷热加工过程中所产生残余应力,保证管道的实际强度、疲劳极限,避免变形、应力腐蚀和脆性断裂。

参考文献:

[1]现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范(GBJ236-1982);

处理工艺篇2

关键词:30CrMnTi;合金;处理工艺

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.11.009

0前言

在进行现代化的建设过程中对于合金的应用越来越广泛,是因为合金较传统的金属材料具有更多的优势;合金能够很好地将多种金属的特点进行综合,同时还能够增强金属材料的稳定性,在使用过程中更能满足社会的应用要求。30CrMnTi合金就是近些年出现且应用前景较好的一种新型合金材料,它主要的合金成分就是铬、锰以及钛。在广泛的应用过程中,将这几种金属元素各自的特点实现较好的结合,从而使30CrMnTi合金作为一种基本的材料。进一步完善30CrMnTi合金的处理工艺是该合金材料未来发展的一个重要方向。

1不同热处理工艺路线对合金性能的影响

1.1不同状态下30CrMnTi合金的性能

目前,30CrMnTi合金主要作为机械制造行业中所需要的齿传件的基材,如齿轮、齿轮轴以及蜗杆等零部件,这些零部件的应用工况特点是工作过程中需要受到反复、较大的重负荷;所以这就要求30CrMnTi合金在性能上有着较为突出的抗拉、抗疲劳、抗冲击等强度、韧性以及硬度;在根本上要求材料有很好的淬透性。而且30CrMnTi合金材料的冲击韧性是一个有待进一步加强的特性,在这方面上较20CrMnTi合金材料存在一定的差距。在不同状态下30CrMnTi合金材料的性能会受到一定的影响,低温状态下30CrMnTi合金的性能较为稳定,不易在外界环境作用力下改变固有的形态;高温状态下30CrMnTi合金的性能稳定性较差,极易受到外界的影响而改变形态以及结构,相关研究表明温度越高,应力峰值出现的越早,数值越小;所以要在30CrMnTi合金材料的应用过程中考虑对环境因素的调控。通常情况下30CrMnTi合金材料在高温的过程中有改变自身的特性,所以基于这一特性可以对其进行直接淬火处理,使30CrMnTi合金材料的强度性能得到进一步的提高,同时增强其耐磨性。在正常的使用时所经历的温度变化一般不会对30CrMnTi合金材料造成严重的影响,对于温度的控制较为容易。另外在不同冲击力度下30CrMnTi合金材料所表现的性能也有较大的不同,相关研究表明在温度T=900,950,1000,1050,1100℃时,其应力峰值分别为从开始随着变形量的增加而变形抗力值逐渐上升,直至上升到某一峰值,故而30CrMnTi合金材料所能够承受的冲击力是在一定的范围内,一旦超过该范围30CrMnTi合金材料就会有较为显著的变化,对30CrMnTi合金材料造成的机械损伤一般是不可逆的,所以要对环境中的冲击力进行较好的控制。

1.2不同处理工艺下30CrMnTi合金的显微组织

30CrMnTi合金材料在进行热处理时,一般要经过淬火、油冷、回火、水冷以及空冷等重要过程工艺环节,这些工艺对于提高30CrMnTi合金材料的强度以及稳定性有直接的影响作用。在进行不同的处理工艺过程中,30CrMnTi合金材料显微组织的状态具有较大差异,因此研究在不同阶段30CrMnTi合金材料的显微组织状态是进一步完善30CrMnTi合金材料性能的根本前提。首先在淬火过程中,30CrMnTi合金材料在850℃时,其显微组织进行一定的热分离,结构变得较为松散,这时利于30CrMnTi合金材料中各分子的自由运动,均匀进行分布。在经历油冷到温度为820℃过程中,30CrMnTi合金材料中的各分子运动状态开始趋于稳定[1]。随着温度逐渐下降的过程,30CrMnTi合金材料中各分子在迅速降温的过程中经过分子间的相互作用紧密地结合到一起,提高了30CrMnTi合金材料的稳定性以及强度。回火过程是使材料基体组织得以进一步稳定的过程。水冷过程使30CrMnTi合金材料温度进一步的降低,保证在短时间内使30CrMnTi合金材料温度下降到相应的状态,获得较高强度以及硬度。最后的空冷使30CrMnTi合金材料的温度回到室温,此时的30CrMnTi合金材料获得理想的性能和稳定的组织结构。

1.3不同处理工艺下的30CrMnTi合金的显微结构

在不同的处理工艺过程中,30CrMnTi合金材料的显微结构也是进行不断变化的,在常温状态下30CrMnTi合金材料的显微结构较为稳定,但是随着温度的改变,30CrMnTi合金材料的显微结构会产生较大的改变。30CrMnTi合金材料处理工艺的过程中,在经历淬火温度时,30CrMnTi合金材料经过专业的结构分析仪器的监控可以得到,其显微结构十分松散,各分子的位置在热运动中进行不断的变化,此时的结构十分混乱。后续的工艺过程中随着温度的降低30CrMnTi合金材料的显微结构也在不断的稳定,其中最为稳定的就是空冷过程后[2]。经过处理工艺进行处理的30CrMnTi合金材料与未经处理的30CrMnTi合金材料相比,其显微结构有一定的不同,经过处理后使得30CrMnTi合金材料中各分子更加均匀的分布,进一步的提高了30CrMnTi合金材料的稳定性与强度。

2分析30CrMnTi合金的处理工艺

2.1观察不同工艺条件下合金的组织结构

30CrMnTi合金材料的组织结构就是在外部能够进行体现的结构,在不同的工艺条件下30CrMnTi合金材料的组织结构将产生较为显著的差异。淬火的高温下30CrMnTi合金材料的组织结构是趋于液态状,此时利于30CrMnTi合金材料内部的分子运动重排。在油冷中30CrMnTi合金材料的外部形态改变程度较小,其组织结构也是处于较为松散的状态。水冷以及空冷的过程中温度条件逐渐下降,这时的30CrMnTi合金材料的刚性逐渐体现,组织结构也逐渐稳定不再变化,处理后的30CrMnTi合金材料具有规则的组织结构,这样在对其进行应用的过程中更能表现出优越的强度。

2.2时效性对合金性能的影响

时效性在30CrMnTi合金材料处理工艺中也具有重要的影响作用,所以要保证30CrMnTi合金材料的强度以及淬透性就要保证严格的时效性。进行处理工艺的过程中要对各个步骤所需要的处理时间进行保证以及严格的控制。严格的掌握时间不仅能够很好的保证30CrMnTi合金材料的质量以及稳定性,还能极大程度上降低处理工艺所需要的经济成本,对于30CrMnTi合金材料处理工艺的改进和完善具有现实的指导意义。

2.3不同处理工艺的效果

常见的处理工艺有渗碳技术以及碳氮共渗技术等,经过表面渗碳技术进行硬化处理,具有良好的加工性,并有效的提高抗疲劳性能。在不同的处理工艺中所产生的效果具有较大的不同,所以在进行30CrMnTi合金材料处理时要对不同的环节进行全面的了解与掌握,根据不同的要求合理的选择适合的处理工艺,保证处理后所得到的30CrMnTi合金材料达到预想的结果。

3结束语

现阶段对30CrMnTi合金材料的处理工艺正在进行不断的改进与完善,这对于未来工业材料领域的建设与发展具有积极的作用,相信在广大材料研究者不断的努力下,30CrMnTi合金材料处理工艺水平将有极大程度的发展和提高,进而能够满足生产与建设的需要。

参考文献:

处理工艺篇3

1.1含镍废水基于含镍废水零排放,并且保证含镍废水循环利用的目的,本设计方案中采用“Fenton氧化+混凝沉淀+过滤+超滤+两级RO+浓液委外处理”的组合处理工艺。1.2含氰废水采用的主要处理工艺是通过二级碱式氯化法进行破氰处理,经监测破氰率和总氰化物污染指标达标后的含氰废水一期工程排入综合废水中一起进行后续处理最终达标排放,二期工程排入一般清洗废水中一起进入回用系统[1]。1.3高铜高COD废液本设计方案中采用在反应沉淀槽内进行“芬顿氧化+混凝沉淀”间歇处理工艺,沉淀后污泥经压滤机压滤,滤液回至综合废水调节池一起进行后续处理,可以有效地降低污染物浓度,减轻后续综合废水处理难度[2]。1.4一般清洗废水(包括磨板废水)一般清洗废水是车间排放的较洁净的清洗水,采用混凝沉淀处理工艺处理后作为回用系统的源水,回用水系统产水回用于车间生产,而回用水系统浓水排入综合废水中进一步进行后续处理,最终达标排放[3]。1.5酸性废液酸性废液可以作为有机废液酸化处理的药剂,可以达到以废治废的目的。1.6有机废液本设计方案中采用在弱酸性条件下通过投加亚铁进行混凝沉淀预处理后排入有机废水中进一步进行后续处理,最终达标排放。1.7生活污水经细格栅拦截去除粗大颗粒物后与进入有机废水的混凝反应沉淀系统中进行后续处理,最终达标排放。

2废水处理工艺流程及原理说明

2.1含镍废水的处理。2.1.1处理工艺流程2.1.2工艺流程简要说明将含镍废水与其他废水进行分流,自流进入含镍废水调节池,经一定的停留时间调质均匀后,提升依次流经pH调整池1、芬顿氧化池、快混池1和慢混池1;含镍废水沉淀池的上清液流入pH回调池1,回调后的含镍废水流入集水池1暂存,先经多介质过滤器与活性炭过滤器进行过滤,并吸附含镍废水中的部分有机物,然后再经过精密过滤器进行精密过滤,精密过滤器出水依次流经超滤+两级RO回用系统处理,两级RO产水排入RO产水箱中,经取样监测如达到使用要求,则由厂方配备的提升与输送系统输送回用至车间相应生产线。2.2含氰废水的处理。2.2.1处理工艺流程2.2.2工艺流程简要说明为保证破氰效率,本方案设计中将pH调整与氧化破氰反应过程分开进行。将含氰废水与其他废水进行分流,自流进入含氰废水调节池,提升泵经流量计计量后提升依次流经pH调整池3、一级破氰池、pH调整池和二级破氰池,经取样监测破氰率和总氰化物污染指标达标后的含氰废水一期工程排入综合废水调节池中与综合废水一起进行后续处理,最终达标排放;二期工程建成后,排入一般清洗废水处理进入回用处理系统[4]。2.3高铜高COD废液的处理。2.3.1处理工艺流程。2.3.2工艺流程简要说明。高铜高COD废液自流排入高铜高COD废液调节池,提升至反应沉淀槽A/B中进行间歇处理,先投加硫酸溶液在酸性条件下加入FeSO4溶液和H2O2溶液进行,进行芬顿氧化处理,然后再依次加入PAC和PAM进行混凝反应,反应混合液经沉淀后通过污泥高铜高COD压滤泵泵入高铜高COD废液压滤机进行脱水处理;压滤机的滤液排入综废水调节池中进行后续处理,最终达标排放。2.4一般清洗废水的处理。2.4.1处理工艺流程。2.4.2工艺流程简要说明。一般清洗废水自流排入一般清洗废水调节池中与经破氰预处理后的含氰废水混合,由一般清洗废水提升泵提升依次流经快混池2与慢混池2;快混池2中加入NaOH溶液和混凝剂PAC;慢混池2加入助凝剂PAM;pH回调池2出水流入回用集水池暂存作为回用水处理系统的源水,进入回用水处理系统(回用水处理系统另案设计),最终达标排放。2.5酸性废液的处理。2.5.1处理工艺流程。2.5.2工艺流程简要说明。酸性废液排入酸性废液调节池中,通过酸性废液提升泵定量泵入酸化池,作为有机废液酸化处理的药剂,达到以废治废的目的。

参考文献

[1]周桂青,戴捷,刘静静,马玉宝.制药废水处理工艺设计研究[J].长江大学学报(自然科学版),2011,8(01):33-35+279.

[2]郑景华,于向东.阜新玻璃厂含酚废水处理工艺设计实验研究[J].能源与环境,2006,(05):66-67.

[3]段晓流,张晶晶,刘琴.某污水处理系统重金属废水处理工艺设计研究[J].科技资讯,2011,(20):168.

处理工艺篇4

[关键词]热处理退火正火淬火回火

中图分类号:TG161文献标识码:A文章编号:1009-914X(2014)21-0119-01

引言

21世纪是一个科技化信息化的时代,钢铁热处理的手段也有了很多方面的进步。钢铁处理方式对于工业发展有重要意义,我们需要不断学习研究钢铁热处理的方式,这样更能促进我国工业水平的提升,加快我国经济的发展。

1.钢铁热处理工艺的简介

热处理就是将固态金属或合金采用适当的方式进行加热、保温和冷却以获得所需组织结构的工艺。不管是哪种热处理,都是分这三个阶段,不同的是加热温度、保温时间和冷却速度不同。热处理工艺的特点是不改变金属零件的外形尺寸,只改变材料内部的组织与零件的性能,所以热处理的目的是消除材料的组织结构上的某些缺陷,更重要的是改善和提高钢的性能,充分发挥钢的性能潜力,这对提高产品质量和延长使用寿命有重要的意义。钢的热处理种类分为整体热处理和表面热处理两大类,常用的整体热处理有退火,正火、淬火和回火。

2.钢铁整体热处理工艺的具体步骤

2.1退火

退火就是将金属或合金的工件加热到适当温度(高于或低于使材料发生组织转变的临界温度),保持一定的时间,然后缓慢冷却的热处理工艺。退火工艺的特点是保温时间长,冷却缓慢,可获得平衡状态的组织。退火是为了细化组织,提高性能,降低硬度,以便于切削加工;消除内应力;提高韧性,稳定尺寸;使钢的组织与成分均匀化,也可为以后的热处理工艺作组织准备。退火操作方法:将钢件加热到Ac3+30~50度或Ac1+30~50度后,一般随炉温缓慢冷却。目的:1.降低硬度,提高塑性,改善切削加工与压力加工性能;2.细化晶粒,改善力学性能,为下一步工序做准备;3.消除冷、热加工所产生的内应力。应用要点:1.适用于合金结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速钢的锻件、焊接件以及供应状态不合格的原材料;2.一般在毛坯状态进行退火。退火常在零件制造过程中对铸件、锻件、焊件接进行,以便于以后的切削加工或为淬火作组织准备。

2.2正火

将钢件加热到临界温度以上30-50℃,保温适当时间后,在静止的空气中冷却的热处理工艺称为正火。正火能细化组织,改善钢的性能,获得接衡状态的组织。正火与退火工艺相比,主要区别是正火的冷却速度稍快,所以正火热处理的生产周期短。退火与正火同样能达到零件性能要求时,尽可能选用正火。大部分中、低碳钢的坯料一般都采用正火热处理;而一般合金钢坯料常采用退火,若用正火,由于冷却速度较快,使其正火后硬度较高,不利于切削加工。正火目的:1.降低硬度,提高塑性,改善切削加工与压力加工性能;2.细化晶粒,改善力学性能,为下一步工序做准备;3.消除冷、热加工所产生的内应力。应用要点:正火通常作为锻件、焊接件以及渗碳零件的预先热处理工序。对于性能要求不高的低碳的和中碳的碳素结构钢及低合金钢件,也可作为最后热处理。对于一般中、高合金钢,空冷可导致完全或局部淬火,因此不能作为最后热处理工序。

2.3淬火

将钢件加热到临界点以上某一温度,保持一定时间后以适当速度冷却以获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺称为淬火。要获得马氏体组织,钢的冷却速度必须大于临界速度(所谓临界速度是获得马氏体组织的最小冷却速度),所以淬火与退火、正火在工艺上的主要区别是冷却速度更快。钢的种类不同,临界冷却速度不同,一般碳钢的临界冷却速度比合金钢大。所以碳钢加热后要在水中冷却,合金钢在油中冷却。冷却速度小于临界速度得不到马氏体组织,但冷却速度过快,会增大钢中内应力,引起钢件的变形,甚至开裂。马氏体组织是钢经淬火后获得的不平衡组织,硬度高,塑性、韧性差。马氏体的硬度随钢的含碳量提高而增高,所以高碳钢、碳素工具钢淬火后的硬度要比低、中碳钢淬火后的硬度高。相反,含碳量低,马氏体的塑性,韧性就较好。淬火目的:淬火一般是为了得到高硬度的马氏体组织;有时对某些高合金钢(如不锈钢、耐磨钢)淬火时,则是为了得到单一均匀的奥氏体组织,以提高耐磨性和耐蚀性。应用要点:1.一般用于含碳量大于百分之零点三的碳钢和合金钢;2.淬火能充分发挥钢的强度和耐磨性,但会造成很大的内应力,降低钢的塑性和冲击韧度,故要进行回火以得到较好的综合力学性能。

2.4回火

钢件淬硬后,再加热到临界温度以下的某一温度,保温一定时间,然后冷却到室温的热处理工艺称为回火。淬火后的钢件硬度高、脆性大,直接使用常发生脆断,一般不能直接使用,必须进行回火。根据回火温度的不同,回火可分为低温回火、中温回火和高温回火三种。低温回火:淬火钢件在250℃以下的回火为低温回火。低温回火主要是消除内应力,降低钢的脆性,一般可保持钢件的高硬度,如钳工用的锯条、锉刀等。中温回火:淬火钢件在250℃~500℃之间的回火为中温回火。淬火钢件经中温回火后可获得良好的弹性,如弹簧、压簧、汽车中的板弹簧等。高温回火:淬火钢件在高于500℃的回火为高温回火。淬火钢件经高温淬火后,具有良好综合力学性能。一般中碳钢和中碳合金钢常采用淬火后高温回火处理。回火目的:1.降低或消除淬火后的内应力,减少工件的变形和开裂;2.调整硬度,提高塑性和韧性,获得所要求的力学性能;3.稳定工件尺寸。应用要点:1.保持钢在淬火后的高硬度和耐磨性时用低温回火;在保持一定韧度的条件下提高钢的弹性和屈服强度时用中温回火;以保持高的冲击韧度和塑性为主,又有足够的强度时用高温回火;2.一般钢尽量避免在230~280度、不锈钢在400~450度之间回火,因为会产生回火脆性。

3.钢铁表面热处理方式

火焰加热表面淬火

操作方法:用氧-乙炔混合气体燃烧的火焰,喷射到钢件表面上,快速加热,当达到淬火温度后立即喷水冷却。应用要点:(1)多用于中碳钢制件,一般淬透层深度为2~6mm;(2)适用于单件或小批量生产的大型工件和需要局部淬火的工件。

感应加热表面淬火

操作方法:将钢件放入感应器中,使钢件表层产生感应电流,在极短的时间内加热到淬火温度,然后喷水冷却。应用要点:(1)多用于中碳钢和中碳合金结构钢制件;(2)由于肌肤效应,高频感应淬火淬透层一般为1~2mm,中频淬火一般为3~5mm,高频淬火一般大于10mm。

表面淬火目的:提高钢件表面硬度、耐磨性及疲劳强度,心部保持韧性状态。

4.结束语:

本文通过对钢铁热处理工艺的简单介绍和热处理的具体步骤分析,使我们能够了解到钢铁热处理的精华,希望能够能够促进钢铁的处理方式的进步,加速工艺的发展。

参考文献

[1]冯广财.热处理行业中绿色制造技术浅谈[J].中国科技信息.2011(07).

处理工艺篇5

[关键词]污水处理工艺处理技术能耗节能

中图分类号:X7文献标识码:A文章编号:1009-914X(2016)11-0219-01

一、污水处理工艺流程

污水进入厂区先通过截流井进入粗格栅到污水泵到细格栅到沉沙池到生化池(采用活性污泥法去除污水里的BOD5、SS和以各种形式的氮或磷)进入终沉池(排除剩余污泥和回流污泥)进入D型滤池(进一步减少SS,使出水达到国家一级标准)进入紫外线消毒(杀灭水中的大肠杆菌)然后出水。

生化池、终沉池出的污泥部分作为生化池的回流污泥,剩下的送入污泥脱水间脱水外运。

污水处理主要有物理处理法、生化处理法和化学处理法,生化处理法经常被使用,主流处理方法主要看被处理水质和受纳水体情况,一般城市生活污水的主流处理方法为生化处理法,如活性污泥法、mbr等方法。

二、现代污水处理技术

按处理程度划分,可分为一级、二级和三级处理。

一级处理,主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物,物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水,BOD可去除30%左右,达不到排放标准,一级处理属于二级处理的预处理。

二级处理,主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD、COD物质),去除率可达90%以上,使有机污染物达到排放标准。

三级处理,进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。

整个过程为通过粗格删的原污水经过污水提升泵提升后,经过格删或者筛率器之后进入沉砂池,经过砂水分离的污水进入初次沉淀池,以上为一级处理(即物理处理)。初沉池的出水进入生物处理设备,有活性污泥法和生物膜法(其中活性污泥法的反应器有曝气池、氧化沟等。生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床)。生物处理设备的出水进入二次沉淀池,二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理,到此为二级处理。三级处理方法有生物脱氮除磷法、混凝沉淀法、砂滤法、活性炭过滤及离子交换法和电渗析法等。

二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备,一部分进入污泥浓缩池,之后进入污泥消化池,经过脱水和干燥设备后污泥被最后利用。

三、各个处理构筑物的能耗分析

1.污水提升泵房

进入污水处理厂的污水经过粗格删进入污水提升泵房,然后被污水泵提升至沉砂池的前池,水泵运行要消耗大量的能量,占污水厂运行总能耗相当大的比例,这与污水流量和要提升的扬程有关。

2.沉砂池

沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒,以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损,减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、多尔沉砂池和钟式沉砂池.。

沉砂池中需要能量供应的主要是砂水分离器和吸砂机,以及曝气沉砂池的曝气系统。

3.初次沉淀池

初次沉淀池是一级污水处理厂的主题处理构筑物或作为二级污水处理厂的预处理构筑物设在生物处理构筑物的前面,处理的对象是SS和部分BOD5,可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD5负荷。初沉池包括平流沉淀池、辐流沉淀池和竖流沉淀池。

初沉池的主要能耗设备是排泥装置,比如链带式刮泥机、刮泥撇渣机、吸泥泵等。

4.生物处理构筑物

污水生物处理单元过程耗能量要占污水厂直接能耗相当大的比例,它和污泥处理的单元过程耗能量之和占污水厂直接能耗的60%以上。活性污泥法的曝气系统要消耗大量的电能,其基本上是连续运行的,且功率较大,否则达不到较好的曝气效果,处理效果也不好。

5.二次沉淀池

二次沉淀池的能力消耗主要是在污泥的抽吸和污水表明漂浮物的去除上,能耗比较低。

6.污泥处理

污泥处理工艺中的浓缩池、污泥脱水、干燥都要消耗大量的电能,污泥处理单元的能量消耗是相当大的。

四、针对各个处理构筑物的节能途径

1.污水提升泵房

污水提升泵房要节省能耗,主要是考虑污水提升泵如何进行电能节约,正确科学的选泵。让水泵工作在高效段是有效的手段,合理利用地形减少污水的提升高度来降低水泵轴功率也是有效的办法。

2.沉砂池

采用平流沉砂,避免采用需要动力设备的沉砂池。如平流沉砂池、采用重力排砂,避免使用机械排砂,这些措施都可大大节省能耗。

3.初次沉淀池

初次沉淀池的能耗较低,主要能量消耗在排泥设备上,采用静水压力法无疑会明显降低能量的消耗。

4.生物处理构筑物

国外的学者通过能耗和费用分析比较了生物处理工艺流程,他们认为处理设施大部分的能量消耗是发生在电机这类单一的设备上,选择高效机电设备及减少高峰用电。他们提出的节能措施既包括改善电机的电气性能,也包括解决运转的工艺问题,还包括污水厂产物中的能量回收。

曝气系统的能耗相当大,对曝气系统能耗能效的研究总是涉及到曝气设备的改造和革新。新型的曝气设备虽然层出不穷,但目前仍然可划分为2类:第1种是采用淹没式的多孔扩散头或空气喷嘴产生空气泡将氧气传递进水溶液的方法。第2种是采用机械方法搅动污水促使大气中的氧溶于水的方法。

生物膜法处理工艺采用厌氧处理可以明显降低能量的消耗。

5.二次沉淀池

二次沉淀池中对排泥设备的研究和排泥方式的改善是降低能耗的有效方法。

6.污泥处理

污泥处理系统节能研究主要集中于污泥处理的能量回收,从污水污泥有机污染物中回收能量用于处理过程早在上世纪初就已投入实践,但能源危机之前一直不受重视,目前有两种回收途径:一是污泥厌氧消化气利用。一是污泥焚烧热的利用。

城市污水处理的能耗分析研究与节能技术和手段的发展往往并不同步,由于污水处理能量平衡分析方法研究的欠缺,而多数节能途径和手段常常由处理厂的操作管理人员结合各处理设施实际情况提出,具有经验性和个别性,不一定能适用于其他污水厂甚至是工艺相似的污水厂。