一、做好规划设计提高等温淬火热处理工艺水平
 
众所周知，等温淬火热处理既要为机床高精度、高可靠性和高寿命做出重要保障，又需要满足机床高新技术发展的潜力需求。因此，我们实施等温淬火热处理改造的目标是保证生产要求、保持特色工艺超前、适度生产能力富余、精益加工方式、实现绿色等温淬火热处理方式，实现这一目标是需要完成加工能力评估、工艺规划布置、等温淬火热处理装备选型及安全环境保护措施等综合的系统工程。
 
（1）规划方案制定
搬迁前沈阳机床有三个等温淬火热处理车间，每个等温淬火热处理车间在各自企业中都是用能大户，等温淬火热处理车间电耗占到我们企业用电量的1/3以上。因此，通过搬迁改造，最大化的实现节能减排的转型升级是其核心目标。为达到这一目标，公司领导及等温淬火热处理工作者共同努力，采用组织机构调整、工艺水平提高、使用节能设备、环保处理等综合规划方案，努力通过搬迁改造实现等温淬火热处理节能、降耗及减排。
 
（2）组织精简改造
搬迁后由之前的三个等温淬火热处理车间重组成一个等温淬火热处理分公司。这个组织变化不是简单的组合，而是实现建设高度集成的“专、精、特”等温淬火热处理工艺中心，实现等温淬火热处理节能减排的组织保证。这种以高度集成的等温淬火热处理组织改造模式无疑是一种最有效的等温淬火热处理节能方式，应当在集团公司或区域性地区推广此种等温淬火热处理中心模式。中国等温淬火热处理行业协会根据国家有关规定和政策制定的《中国等温淬火热处理行业准入条件》及开展的“等温淬火热处理规范企业审核”模式，就是政府及行业协会加强等温淬火热处理节能减排管理、促使等温淬火热处理企业加快向集约化、专业化方向科学发展的管理体现。
 
（3）等温淬火热处理工作者参与规划设计
这是一个能从根本上既能最有效体现等温淬火热处理改造目的，又能切实至始至终贯彻等温淬火热处理节能减排理念的另一种技术模式，同时还是等温淬火热处理工作者难得的了解生产需求、精益布置工艺流程、保证安全生产等的一种综合实践和学习机会。其中“等温淬火热处理搬迁可行性论证”及“等温淬火热处理改造平面布置技术要求”是体现等温淬火热处理改造目标和节能减排主要措施的技术文件，也是企业等温淬火热处理改造后实现工艺水平目标的技术指导文件。
 
二、等温淬火热处理节能减排技术改造的主要工作内容
 
1.等温淬火热处理设备技术改造
搬迁前，沈阳机床等温淬火热处理设备都是20世纪90年代前的产品，设备陈旧、节能效果差、工艺排污严重、操作环境较差等是普遍存在现象。由于传统陈旧设备的制约，搬迁前等温淬火热处理节能减排治理工作效果不明显。
 
为符合实际需求及实现改造后等温淬火热处理节能减排目标，2006年第一次搬迁改造中，我们学习、调研了许多国内外的先进等温淬火热处理节能减排经验，大胆使用了淬火介质空气冷却器技术及炉窑计算机群控技术。
 
在2012年的第二次等温淬火热处理技术改造中，我们将工信部节能司发布的《关于印发聚氯乙烯等17个重点行业清洁生产技术推行方案的通知》（工信部节[2010]104号文件作为节能减排改造的指导文件。同时，按照工业和信息化部《关于开展节能和高耗能落后机电设备（产品）名录推荐工作的通知》要求，根据我们等温淬火热处理设备及生产需求现实情况，开展了等温淬火热处理设备及辅助设备的全面筛选，以节能减排为核心，保证生产质量需求为目的，全面淘汰了传统保温砖方式的台车炉、井式炉，淘汰了普通淬火槽，淘汰了陈旧的发电机中频电源及部分真空管电子电源设备。
 
对于保留的等温淬火热处理设备全部进行大修后安装。其中，井式氮化炉全部采用集束块全纤维炉衬进行保温改造，采用内外炉膛PID温度控制柜改造；部分机床床身导轨淬火机中频电源改造为IGBT全晶体管电源。而新增炉窑则全部采用全纤维炉衬及PID炉温控制技术。
 
2.适度生产能力富余，保证生产能力合理化
为保证沈阳机床快速发展和高精尖大型机床的研发生产要求，我们等温淬火热处理技术改造中一直坚持“适度生产能力富余”的理念，坚持满足生产发展需求，这种切合实际的改造更是一种节约土地、减少各种资源浪费的有效实施，同时也有利于保证设备开工率、减少企业经济压力。因此，在等温淬火热处理搬迁改造中，我们没有追求大容量、大厂房，而是采取了按需改造及精益方式改造，分别在2006年及2012年完成了两次全面的等温淬火热处理改造。
 
2006年的等温淬火热处理改造目标是满足机床中小件零部件的等温淬火热处理需求，2012年的改造目标是满足重大型机床零部件的生产需求。同时，对生产线上重大型的机床床身导轨淬火按精益方式规划，都集中在机加工生产现场处理，半精加工后的床身导轨按流水线方式在现场直接转移到淬火机台进行淬火，完成等温淬火热处理加工后再转下序粗精磨，从而有效地共享了车间内的大型吊车等辅助装备，减少了运输转运，从细微处体现了等温淬火热处理节能减排的核心理念。
 
3.保持特色工艺水平超前，体现行业加工特点
等温淬火热处理改造是企业根据自身特点开展的技术工艺水平提高的一个过程，没有千篇一律的照抄模式，因此，等温淬火热处理节能减排的改造方式也必然会各不相同。我们在改造中以原三个等温淬火热处理车间实行引进先进设备为基础，重点保留发展了机床床身导轨中频、超音频淬火电源及淬火机；保留了井式气体氮化炉，并在2012年又新引进了采用德国GE氮势控制技术的大型气体氮化炉；保留原高温发蓝工艺及黑色磷化工艺技术，新建发蓝、磷化生产线，并配套建设相应的烟气综合处理塔、污水综合池。
 
4.精心规划、以高新设备及工艺技术保证实现等温淬火热处理节能减排目标
分析自身等温淬火热处理现状，淘汰耗能陈旧设备及高污染工艺方式，代替以高效节能环保设备，并在等温淬火热处理车间工艺平面布置要求中，切实实施各项节能减排措施。
 
在两阶段新建等温淬火热处理车间现场都有一个共同点，就是在每个车间淬火水槽附近只有一个清槽排水口，这是全车间生产现场唯一的下水口，而且只是作为淬火槽清洗、捞渣等特殊情况下才使用这一排水口。车间内所有淬火液都是封闭循环使用，实现等温淬火热处理工艺介质的零排放。
 
（1）先进等温淬火热处理节能冷却器的采用
在过去的等温淬火热处理加工中，一边是淬火介质由于收集困难、冷却困难等原因白白流失，造成水资源浪费，盐水淬火液还产生盐的污染，另一边是企业花费资金购买淬火用盐。因此，采用一种高效的等温淬火热处理介质冷却方式成了迫切需求。经过冷却器制造专家的帮助，沈阳机床在2006年的等温淬火热处理搬迁改造中一次性引进28台套空气冷却器，分别用于感应电源冷却水冷却、淬火液冷却，为实现等温淬火热处理工艺介质零排放提供了有效保证。同时由于淬火介质温度的可以控制，也保证了工件淬火质量的稳定性，在夏天三十几度的酷热中，我们的感应淬火电源实现全天候换人不停机运行，保证了沈阳机床快速上量的生产要求。因此，高效的淬火介质空冷器真正解决了等温淬火热处理生产的难题，深受等温淬火热处理企业欢迎。
 
（2）多功能淬火槽的使用
2006年的等温淬火热处理改造，我们使用的是12m3的小淬火槽，采用的是冷却循环泵上抽下出的自搅拌循环方式，实现一泵冷却、搅拌双功能。在2012年的等温淬火热处理改造中，根据重大型机床零部件要求，我们使用160m3淬火槽，采用了多功能淬火槽技术的多项新功能，主要是PLC控制可变速涡流推进搅系统、闭循环空气冷却器系统及槽液温度控制系统，可以根据淬火工件尺寸及槽液温度来调节槽淬的循环、冷却能力。
 
（3）等温淬火热处理计算机群控技术的使用
随着计算机控制技术的日新月异的发展，在1998年沈阳机床实行引进项目中，我们已率先在引进的机床床身导轨淬火机中使用西门子810D控制导轨感应淬火，实现了计算机控制下淬火机自动跟踪导轨保持恒定间际的高质量淬火模式，体验了数控等温淬火热处理加工的优点。在2004年，沈阳机床搬迁规划中，公司率先提出了全公司计算机联网办公规划，全公司生产实行ERP生产管理技术。因此，2006年我们在等温淬火热处理搬迁改造中使用了计算机炉窑群控方式，实现炉窑等温淬火热处理工艺数字化生产及工艺过程的无纸化记录，实现了技术人员可以在办公室在线实时监督各炉窑工作情况。这一技术不仅节约了记录纸和工艺卡片，还是等温淬火热处理工艺技术的一场创新性进步。
 
（4）强力推进高效环保型局部淬火工艺技术及设备
在2006年及2012年两次等温淬火热处理技术改造中，我们都大力推进全晶体管的IGBT感应电源。其中2006年新增2台IGBT感应电源，一台为全数控自跟踪床鞍导轨淬火机，加热频率为30～60kHz，一台为PLC控制机床主轴淬火机，加热频率为80kHz；2012年又新增一台全数控自跟踪14m机床床身导轨淬火机。其原因就是IGBT感应电源具有工作效率高、无噪声、无高频辐射、电能利用效率高、等温淬火热处理操作环境好等许多优点，并且使用了高效的空气冷却器后，使得IGBT感应电源及淬火液均实现封闭循环使用，封闭循环冷却，工作现场整洁，IGBT感应电源及数控淬火机才得于能与大型机加工机床放在一个厂房内形成加工线。
 
（5）淬火冷却介质的精心选用
淬火冷却介质的正确选用也是等温淬火热处理技术改造中的难点。首先就是油类淬火冷却介质的选用更是困难重重，另一方面是作为一种工艺介质经验证确认纳入工艺使用后，再改变淬火冷却介质还需一段时间验证及工艺确定，不能轻易更改，否则存在工艺不稳定带来的质量隐患。2012年技术改造中，160m3淬火槽的淬火冷却介质是选油还是其他介质，颇费周折。由于对普通淬火油我们有长期使用经验和依赖，尤其是在大型合金钢结构件的淬火中更是离不开油，但油对工件、环境的污染也是让我们认识深刻，淬火油稳定性有限，废淬火油的清槽、环保回收处理也存在很多困难。并且，淬火油的还存在火灾隐患及淬火油烟问题。而目前广泛使用的水基PAG淬火液也存在长期使用后容易变质、影响员工操作等问题。通过较长时间的学习、调研，再经一段的工艺验证后，我们最后选择使用了无机水基淬火液，该淬火液是无毒、无味、无色环保型淬火液，长期使用不变质、无异味，我们认为该淬火冷却介质是目前比较理想的环保型淬火冷却介质。
 
三、等温淬火热处理节能减排管理工作
 
等温淬火热处理节能减排是一项需要硬件设备基础，需要高新工艺技术支持，同时还更需要进行长期不懈贯彻执行的重点工作。因此，要把等温淬火热处理节能减排作为一项日常管理工作，将此项工作作为车间经济指标进行考核，才能保证等温淬火热处理节能减排工作持续开展下去。
 
1.等温淬火热处理设备电耗计算机管理系统
通过技术改造，我们采用了全纤维炉衬炉窑、IGBT全晶体管电源及高效淬火冷却介质空气冷却器等多项节能减排技术，但在日常管理中，还需掌握等温淬火热处理月电耗、水耗及各项动力参数，还需将这些参数转化成经济数据，以进行企业生产经营管理和节能减排管理。对此，我们采用了计算机炉窑电功耗统计管理技术，每台等温淬火热处理设备都装有一个电功耗远程控制表，每台设备的电功耗数据传输到终端计算机处理，终端计算机与炉窑群控计算机共享每台炉窑每批炉次电功耗数据，从而形成每台炉每批次电功耗、每日电功耗等数据，给管理者提供了很直接准确的能耗数据（见图1）。
 
 
2.等温淬火热处理节能减排管理
在等温淬火热处理节能减排管理中，我们在股份公司能源部门统筹领导下，建立了相应的能源管理办法和考核措施，激励员工积极开展节能减排合理化建议，奖励班组单炉窑节能措施，定期进行种类员工的技能、安全、节能等培训，从而实现了等温淬火热处理搬迁改造后持续的节能减排管理。
 
 
借助企业整体搬迁改造机遇，我们完成了两个阶段的等温淬火热处理工艺技术、设备及节能减排改造工作，经过一段时间的工作实践后，也对技术改造结果有了更深一步的认识，因此，通过本文与等温淬火热处理同行交流开展节能减排的经验，期望能学些到各企业更好更多的先进经验。