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1、工业热处理电炉节能监测方法第一节主题内容与适用范围1. 标准规定了工业热处理电炉能源利用状况的监测内容、监 测方法和合格指标。2. 标准适用于额定功率15kW的箱式电阻炉、箱式淬火炉， 额定功率型5kW的井式电阻炉，额定功率0kW（5OKVA的台车 式电阻炉和电极盐浴炉等。3. 标准不适用于真空热处理电炉的节能监测。标准规定了不适用于真空热处理电炉的节能监,测这是考虑 到真空热处理电炉有其行业特殊性，对它的节能监测，在相关行 业标准中予以规定较为合理。还应指出，感应电热设备也可以用于淬火回、火、退火等热处 理工艺，但因这类设备的工作机理与电阻（和炉盐浴炉）完全不同， 监测方法和评价指标也不好列
2、在同一标准中，所以本标准不包含 感应电炉的节能监测。第二节工业热处理电炉节能监测项目 标准规定了工业热处理电炉节能监测项目产为品：可比用电单 耗、炉体外表温升。对热处理电炉的监测最重要的指标是什么这，是制订本标准时 考虑的一个核心问题。考核电热炉窑节能与否，最重要的主指标是“电能利用率”或“产品用电单，耗这” 两这指标有相互对应的关系。 以前搞能量平衡测试（包括电平衡测试），多数强调电能利用率或效 率，但为了使节能监测项目更加直观用，能单位（主要是企业）便于 管理，并和其它已执行的管理和考核标准相协调一致，本标准规 定采用“产品可比用电单耗”指标作为主要的监测项目，这也是与GB10201热处理
3、合理用电导则中所规定的一致。因此，在本 标准中也就不再采纳电能利用率或效率为监测项目。空炉升温时间主要反映炉窑的蓄热损失在，连续性生产时是不 予考虑，在间断性生产中将直接影响单耗。空炉损失（或功率比）、空炉能耗主要反映炉窑的散热损失，这 与表面温升的指标有内在联系。冷却水重复利用率属于节水的范畴，不在节能监测范围内。1. 产品可比用电单耗1.1 “可比”的涵义使用电热设备进行热处理因，设备、产品（工件）、工艺、温度、 行业、厂家等因素的不同，要想相互比较确实有困难。为了进行 节能监测，必须相互可比。经过研讨分析, 标准对上述诸因素，给 岀了四个系数*1，产品（工件）单件质量折算系数K2，产品（
4、工 件）类别折算系数K3 ,热处理温度折算系数K4 ,热处理工艺折 算系数。以期求得相对合理的可比性。为了更明确“可比”的涵义，标准对“产品可比用电单耗”定义如 下：根据热处理产品和工艺的不同按，相关规定将生产的合格产品 折算成标准产品（折合质量），计算得出实际生产耗电量与产品折合 质量的比值，称为产品可比用电单耗。1.2 产品可比用电单耗的测算方法 产品可比用电单耗的计算是以现场实测为还准是，以企业统计 资料为准，这是在制订标准时考虑过的一个问题。鉴于现场实测 含有抽查的性质，是节能监测本身的一个属性，标准优先推荐现 场实测。标准规定，监测应在电炉处于正常生产实际运行工况下进行， 测试一个生
5、产周期。测试周期期内的合格产品的可比用电单耗按下式计算：bk二W/q（kWh/kg）式中：W在测试的一个生产周期内供给电炉本体加热元件 的电能量和直接用于生产工艺的辅助设备的耗电量合计得到的实 际消耗电能量，以Wh计。Gz测试周期的合格产品的总折合质量，1以计Gz按下式 计算：Gz= GK1K2K3 .K4 （kg）其中：G监测时电炉本次热处理的各种合格产工件）的实 际质量，以kg计。i1 , 2,3 , n，为产品工件）品种。事实上，在应用本 标准时，最大等于6，即按系数匕区分的3种产品工件）和按系 数K2区分的2种产品（工件）的情况同时存在这实际上不多见的。 式中的4个系数K1、K2、K3
6、、K4 ,由产品（工件和工艺确定， 按标准查表得出相应的数值。对热处理产品和工艺4的个系数在 下面作进一步说明。1.3 4 个折算系数 根据热处理产品和工艺的不同将，生产的合格产品折算成标准 产品（折合质量）时，应用了4个折算系数。K1产品（工件）单件质量折算系数它因单件产品工件）质量 的不同而有3个不同的数值，见表1：表1 产品（工件）单件质量折算系数单件产品（工件）质量（Kg/件）0.30.1 0.310007001000500700350500350K31.51.00.70.50.3K4热处理工艺折算系数，它因热处理工艺的不同而个不同的数值，见表4：表4 热处理工艺折算系数热处理工艺渗碳
7、 渗氮盐浴铝合 金淬 火钢材 淬火退火（保温 时间 20h）退火（保温 时间三10h）正火、退火（保 温时间V10h）K42.01.51.21.11.71.31.0本标准中计算产品可比用电单耗4的个折算系数，其数值是在GB10201中的工艺电耗定额和BJ01 012-014中的三等炉可比 单耗指标的基础上经过数学归纳后得出的，其大小与热处理电耗 多少的规律性是一致的。其中，K1、K2在ZB J01 01-014中已有规定 这里只是使 之更具体化了 ；3、K4在ZB J0101Z014中都有体现 这里仅 是结合升温，保温和不同工艺耗电的多少使之有了更明确的规定。 而总的来看是更简单，更便于操作了
8、。1.5 现规定的产品可比用电单耗指标的合理性 标准规定，对于工业热处理电炉一个生产周期测算得出的结 果，应有bk0.600kWh/kg,这是产品可比用电单耗合格的指标。 该数值与GB10201中工艺电耗的规定与ZBJ01 012-014的规 定，是相近的。国内各类热处理电炉能耗调查数据汇总KWh/t类型先进水平平均先进水平平均水平箱式炉320390630台车式炉362407664中温井式加热炉363412801高温回火井式炉204230605低温回火井式炉108172442井式气体渗碳炉7028201239高温浴炉7188571164中温浴炉5706791073低温浴炉373419576将上
9、述实际产品能耗调查数据结合本标准给4出个折算系数 加以考虑，可以看到对于大多数工业热处理电炉是能够达到本标 准规定的产品可比用电单耗指标的。2. 炉体外表面温升2.1 炉体外表面温升的测定方法a. 用温度测量仪表测量电炉最高工作温度下的热稳定状态时 炉体外表面任意测量点的温度与特定环境温度之即表面温升 e,c。b. 炉外表温度测量点应分别在炉（壳指侧壁和炉顶）、炉门（或炉盖）任选35点，但不得在距炉I口旨炉门、炉盖口、加热元件 和热电偶引岀孔等和穿炉衬的紧固件的周围Ocm范围之内。测得的各组表面温升值取其最大值为监测结果。c. 特定环境温度指距电炉外壁中心m处，并采取隔热措施使温度计不直接受电
10、炉及其它热源影响时，测得的环境温度。在以上的测试中实际上有两组数据，一组是炉壳的外表温升 值，另一组是炉门(或炉盖)的表面温升值。在两组数据中分别取其 最大值为监测结果。这个意图就是找出炉体保温最薄弱的环节， 以此处的外表面温升是否合格去进行评价。2.2 炉体外表面温升的监测合格指标a. 对于在额定温度工作的电炉表面温升应符合下式要求： esq式中：&测得的表面温升，。c；en在额定温度下最大允许表面温升，。c,其数值见表 表 5 表面温升规定值炉型额定温度(C)表面温升厶0 n(C)炉壳炉门、炉盖75050509505080箱式电阻炉1200801001350801001500100100台
11、车式电阻炉95050100井式电阻炉95050100120080130低温井式回火炉65050100井式气体渗碳炉95050100电级盐浴炉0.31 0.31000700-1000500-700350 500350K31.51.00.70.50.3表4 热处理工艺折算系数热处 理工 艺渗碳 渗氮盐浴铝合金 淬火钢材 淬火退火（保温 时间 20h）退火（保温 时间10 20h）正火、退火 （保温时间10hK42.01.51.21.11.71.31.03.3测试周期内的合格产品的可比用电单耗k按公式（2）计算：bk=W/Gz (kWh/kg ) (2)4. 炉体外表面温升的测定4.1 用温度测量仪表测量电炉最高工作温度下的热稳定状态 时炉体外表面任意测量点的温度与特定环境温度之差，即表面温 升ec。4.2 炉体外表面温度测量点应分别在炉（指壳侧壁和炉顶）、炉 门（或炉盖）任选35点，但不得在距炉口（指炉门口、炉盖口、加 热元件和热电偶引出孔等）和穿透炉衬的紧固件的周围30 厘米范 围之内。测得的各组表面温升值取其最大值为监测结果。4.3特定环境温度指距电炉外壁中心m处，并采取隔热措施 使温度计不直接受电炉及其它热源影响时，测得的环境温度。第四节工业热处理电炉节能监测合格指标1. 产品可比用电单耗应符合以下要求： 对
