時間:2023-03-23 15:11:43
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圖1為不同熱處理工藝條件下30MnSi鋼的拉強度。可以看出,當回火工藝相同時,淬火溫度為910~990℃時,30MnSi鋼的強度較高。在熱處理后要保持材料的抗拉強度高于1420MPa,其回火溫度應控制在390~430℃。表1和表2為不同熱處理處理工藝條件下30MnSi鋼的力學性能??梢钥闯?,當回火溫度為390℃時,性能滿足要求。當回火溫度為430℃時,只有淬火溫度在910~990℃時,性能才滿足要求。
2耐延遲斷裂性能分析
圖2為不同熱處理工藝條件下30MnSi鋼的延遲斷裂性能??梢钥闯?,回火溫度為390℃時,試樣的延遲斷裂時間隨淬火溫度的升高而先上升后下降。雖然試樣的力學性能都能滿足要求,但耐延遲斷裂性能差異較大,也就是說淬火溫度對PC鋼的耐延遲斷裂性能影響較大[2]。當淬火溫度為870℃時,由于低溫下淬火材料的回火溫度較低,使材料的韌性變低,耐延遲斷裂性也較低,所以導致延遲斷裂的時間變短為30h。當淬火溫度為950℃時,試樣的耐延遲斷裂性能達到了FIP實驗的要求。當回火溫度為430℃時,淬火溫度為910℃和990℃時斷裂的時間都增加且與在950℃淬火時相同。當回火溫度為390℃時,淬火溫度為910℃和990℃時其耐延遲斷裂性能遠不如950℃淬火時的性能。這說明,耐延遲斷裂性能隨著回火溫度的升高而提高,且獲得較好的延遲斷裂性能的淬火溫度的范圍變大[4]。當在較低的溫度下回火時,試樣的耐延遲斷裂性能不能滿足FIP實驗的要求。而在高溫下回火時,則可以滿足FIP實驗的要求。所以,當PC鋼的強度滿足要求時,適當的提高回火溫度可增加材料的耐延遲性能。
圖3為不同淬火溫度下試樣的微觀組織??梢钥闯?,當淬火溫度為950℃時,所得組織是細小且均勻的回火屈氏體。淬火溫度為990℃時,組織是較粗大的回火屈氏體。淬火溫度升高到1030℃時,組織較粗化且板條之間的距離變大,但其延遲斷裂性能的差別并不是晶粒尺寸所影響的。實際上,當奧氏體的溫度升高時,鋼中合金元素的分布位置會發(fā)生變化。因為材料中Mn的含量比較高,Mn對延遲斷裂較敏感[3]。這些都導致了當奧氏體化溫度大于950℃時,溫度越高材料的耐延遲斷裂性能越差。
圖4為不同回火溫度下30MnSiPC鋼的TEM形貌。可以看出,回火溫度為390℃時,可以清晰的看到馬氏體板條界,并在界面上可觀察到析出的薄片狀碳化物。該碳化物為收集氫的陷阱,如果這種碳化物連續(xù)的分布在馬氏體的邊界,則進入到鋼中的氫會富集在晶界處,導致晶界脆化,從而使延遲斷裂變得敏感。當回火溫度從390℃升高到430℃后,析出的滲碳體會聚集粗化,并變?yōu)榍逦貤l狀的滲碳體。細小的碳化物會彌散的分布,從而較小應力集中,使界面能降低,斷裂時間變長,從而使其耐延遲斷裂性能增加[5]。當回火溫度升高到470℃時,滲碳體會球化。當回火溫度繼續(xù)升高時,較小的碳化物顆粒會逐漸溶解,大的顆粒會長大,當溫度升高到一定程度后,細粒的碳化物會逐漸聚集并粗化,會出現(xiàn)更加粗大的滲碳體和鐵素體顆粒,其強度和硬度都較低。
3結論
實驗用閥片材料為65Mn鋼,其成分為:0.69C,0.22Si,1Mn,0.024P,0.013S,0.06Cr,0.02Ni,0.09Cu。閥片的結構如圖1所示,該閥片經過一次沖壓成型,閥片的厚度為0.4mm。生產中要求熱處理后閥片的全部表面光滑平整,且圖1中箭頭A所指的平面平行于箭頭B所指的平面,圖中C位置是個凹槽,設計模具時要躲開此凹槽。根據風扇離合器散熱系統(tǒng)的使用要求,閥片還要保證具有足夠的彈性和硬度,尤其是圖1中D箭頭所指的接口處要有很好的彈性。這就要求閥片必須經淬火加回火處理,且熱處理后的組織為回火屈氏體和回火索氏體,硬度要求HRC48-53。圖1彈簧閥片示意圖首先根據閥片的形狀設計并制作防止閥片變形的熱處理模具。根據閥片形狀和使用性能要求,設計圖2所示的模具,模具由上模和下模構成。模具材料選擇45鋼,模具厚度為10mm,表面光滑度為6.4。根據閥片的尺寸,該模具的設計躲開了圖1中箭頭C所指的凹槽。模具的中心通過Φ8mm的螺栓把上模和下模夾緊。模具對稱角的部位用兩個Φ5mm的螺栓固定,保證閥片與夾具之間貼合緊密。然后對超薄閥片進行不同預緊力、模具厚度、回火溫度的熱處理矯正變形實驗。淬火工藝是在880℃保溫1min后迅速淬入機油中。回火工藝曲線如圖3所示,分別在380℃、400℃和430℃保溫1.5h后空冷。回火時把閥片放入模具中,將閥片和模具一起放入爐子中保溫。
保溫1h后,取出模具和閥片放到工作臺上,快速擰緊螺栓,再放到爐子中保溫0.5h。根據閥片的變形程度、金相組織和硬度值,最后確定最優(yōu)熱處理參數。為了檢測閥片的變形量和變形角度,將淬火和回火后的變形件垂直于桌面放置,如圖4所示??潭瘸咚椒胖糜谧烂娌⑴c彈簧片成90°角,用相機拍攝,利用Photoshop軟件在A面上做一條水平的直線,再通過B點和變形量最大的C點做兩條平行于A面的直線,測量B點和C點的水平距離以及A面與B面的角度。測量熱處理后閥片的硬度,制備金相試樣,采用硝酸酒精侵蝕并觀察組織。
2實驗結果
根據擰入螺絲的扣數調整預緊力的大小,擰入越多,施加的預緊力越大。通過調整第一階段回火后擰入螺絲的扣數來研究預緊力對閥片變形校正程度的影響,結果如圖5所示。圖5不同預緊力下回火件效果圖1號:一扣螺絲2號:二扣螺絲3號:三扣螺絲閥片裝夾模具時,擰緊程度對淬火變形有一定的影響。擰緊一扣螺絲,閥片變形量為0.35mm。擰緊二扣螺絲,變形量為0.3mm。擰緊三扣螺絲時,變形量為0.25mm??梢娫诘诙A段回火前擰入螺絲時,隨著螺絲擰緊程度的增加,閥片的變形量變小。
調整模具厚度為5mm和10mm,研究模具厚度對回火校正效果的影響,結果如圖6所示。測量A面和B面的角度發(fā)現(xiàn),380℃回火時,模具厚度對變形角度影響不大。當回火溫度為400℃時,模具越厚,變形角度越小,但不管模具厚度是5mm還是10mm,A面和B面的角度均小于0.5°,說明兩平面基本平行。測量閥片整個表面的變形量,結果發(fā)現(xiàn),模具越厚,A面的變形量越小,但兩個厚度的模具校正后,閥片變形量均小于0.5mm,基本保持平整。為了防止模具因高溫變形,選擇模具的厚度為10mm。回火溫度為380℃、400℃、430℃時閥片的金相組織如圖7所示??梢钥闯?,三種回火溫度下,組織均為回火屈氏體和回火索氏體。隨著回火溫度的升高,回火索氏體的量增加,回火屈氏體的量降低。測量不同回火溫度下閥片的變形角度和顯微硬度,結果如表1所示,可以看出,回火溫度升高,閥片的變形角度降低?;鼗饻囟葹?00℃時閥片的變形角度也符合要求。隨著回火溫度的升高,閥片的顯微硬度逐漸降低。離合器要求彈簧閥片的HRC在48-53之間。從提高模具壽命和節(jié)約能源的角度考慮,選擇回火溫度為400℃,該溫度下回火能滿足閥片的彈性和硬度要求。
3結論
關鍵詞:鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水;工藝設計;現(xiàn)狀
1污水處理廠對鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水的處理工藝流程
污水處理廠對城鎮(zhèn)生活污水采取的是分級處理方式。一級處理是對污水進行最基本的初步處理,主要是通過過濾、沉淀等比較普遍的方式除去污水中的懸浮顆粒以及膠狀物質,并初步調節(jié)生活污水的pH值,城市生活污水經過一級初步處理仍然達不到國家污水的排放標準,需要進行后續(xù)的二級處理。采用生物處理方法對城鎮(zhèn)污水進行二級處理,目的是除去生活污水中溶解有機物,還可以將一級處理中過濾干凈的懸浮顆粒和膠狀物一并分解除去。城鎮(zhèn)生活污水經過二級處理后基本可以達到國家污染物排放標準。但為了使污水得到進一步的凈化和處理,降低污水對人體和生態(tài)環(huán)境造成的損害與破壞,需要進行城鎮(zhèn)生活污水的三級處理。三級處理是對經過二級處理后的污水的再凈化,該過程會發(fā)生一些物理反應、化學反應以及生物反應,最終達到除去溶解在污水中的有機物、不容易進行生物降解的有機物、礦物質、氮磷化合物、病原體以及其他類物質。城鎮(zhèn)生活污水經過污水處理廠的三級處理后就可以達到工業(yè)用水的基本要求,如果處理過程比較嚴格,就會獲得更好的處理效果,理想狀況下亦可當作生活用水供城鎮(zhèn)居民使用。
2我國主要的鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理工藝
2.1淹沒式生物膜工藝
目前,淹沒式生物膜工藝被廣泛應用于城鎮(zhèn)生活污水的處理過程中,處理效果較為明顯。淹沒式生物膜工藝中的生物載體主要是由具備彈性的生物環(huán)填料、球形懸浮狀填料以及軟性填料組成,曝氣池中生物的存在狀態(tài)有兩種,分別是懸浮狀態(tài)和固定狀態(tài),選用該種工藝進行城鎮(zhèn)生活污水的處理需要進行后續(xù)的再次沉淀,目的是進行固液分離。該工藝的主要優(yōu)點:(1)生物種類和生物量較多,對污水的處理能力較強,處理效果也較好;(2)對污水的水質和水量變化的適應性較強,工藝性能比較穩(wěn)定,不易被破壞;(3)成本費用較低,操作簡便,易于運行。綜上所述,淹沒式生物膜工藝具有低耗能、高效率、無二次污染的優(yōu)點,是處理城鎮(zhèn)生活污水的最佳選擇。
2.2氧化塘處理工藝
氧化塘處理工藝也是當前用的較為廣泛的一種城鎮(zhèn)生活污水處理工藝,是利用水中天然存在的各種藻類植物和具有分解作用的微生物對城鎮(zhèn)生活污水進行處理,發(fā)生一系列的需氧、厭氧生物反應的天然或人工建造的池塘。該工藝是通過天然的生物凈化作用達到對生活污水進行處理的目的。該處理工藝的優(yōu)點:氧化塘的修建是在現(xiàn)有河道的基礎上進行,投資成本低,而且可以利用處理后的污水進行水生植物和生物的養(yǎng)殖,從而實現(xiàn)處理后城鎮(zhèn)生活污水的再利用。不足之處:對城鎮(zhèn)生活污水的處理效率較低、占據較大的空間面積,更嚴重的是該工藝的設計和操作一旦出現(xiàn)問題,很容易造成水體的二次污染,使水資源滋生大量的蚊蟲等危害人體健康的生物。
3污水處理技術的發(fā)展重點
3.1高效率、低成本的污水處理技術
由于我國仍是發(fā)展中國家,經濟發(fā)展尚不發(fā)達,我們現(xiàn)在的主要資金還是運用到了經濟發(fā)展方面,在污水排放量一天天增加的同時,我們的污水處理技術卻不能以相同的速度提高,盡管政府已把部分資金投入到污水處理技術方面,但是還相差甚遠,先進的設備成本過高,迫使許多政府機構放棄投資。因此我們需要努力爭取更大的支持、加大污水處理的投資,但也不能僅靠擴大投資來增加更多的污水處理,我們需要利用有限的投資提高污水處理的規(guī)模及標準,研究開發(fā)低成本、低投資、高效率的污水處理新技術和新設備,這將是我們未來發(fā)展的首要任務。
3.2大力發(fā)展污泥處理技術
在我們處理城市污水的同時,勢必會產生許多的污泥,且污泥中含有的污染物濃度更高,所以處理好污泥也是我們處理污水的最重要的工作之一,可是怎樣才能處理好污泥,這對我們發(fā)展中國家來說是一個很大的難題。我國的有關環(huán)保部門規(guī)定,因污泥量中含有大量的有毒有害物質,如果不處理就會對環(huán)境產生極大的影響,因此污泥必須進行妥善的處理。因城市污水產生的污泥含水率極高,所以在污水處理的過程中產生的污泥量也特別多,雖然我們不能阻止污泥的產生,可是我們可以讓污泥量減少:一是我們可以從源頭去減少污泥量的排放,這樣在污泥處理中也會減少費用;二是對處理污泥量的力度提高,但是第二種方法是我們大多數人不能接受的,因為這樣會使成本更高,所以我們都會選擇簡單、節(jié)省成本的第一種方法,這就需要我們去開發(fā)更為有效的技術,以解決污泥處理的問題。
4結語
我國鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水的處理任重而道遠,只有加大對污水處理的重視,才能保護生態(tài)環(huán)境,促進和諧社會的發(fā)展。隨著經濟發(fā)展的越來越快,我們可以使用的水資源也會越來越匱乏,而我國的污水處理技術水平非常有限,我們需要進一步去開發(fā)新的技術和新的設備,這樣我們的生活環(huán)境才會改善,我們的生活質量才會提高,我們的社會經濟才能源源不斷地得到發(fā)展。
作者:馬三貴 單位:河南恒安環(huán)??萍加邢薰?/p>
參考文獻:
關鍵詞:改良CASS工藝; A/O工藝 ;MBR膜處理工藝
中圖分類號:[R123.3]文獻標識碼:A 文章編號:
1.項目概況
從化市溫泉鎮(zhèn)污水處理廠項目一期工程處理規(guī)模為1萬m³/d,遠期規(guī)模2萬m³/d,經污水處理廠二級強化處理后,處理出水將達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中一級A標準。深度處理出水以經污水處理廠東面、G105國道西側的自然溪流排放至流溪河。
本項目的廠址位于從化市溫泉鎮(zhèn)溫泉區(qū)流溪河東岸105國道西側中旅加油站對面,規(guī)劃用地面積為27.2畝(約合18133m²),建設用地不甚規(guī)則,由于用地面積偏小,遠低于國家建設標準值(約為2.4~3.2萬m²)。本項目后續(xù)深度處理要求采用人工濕地的處理方式。
表1 進、出水水質指標要求
2.處理工藝論證
從化市溫泉鎮(zhèn)污水處理廠(一期)處理工藝選擇必須遵循的原則是:(1)選擇工藝應滿足從化市溫泉鎮(zhèn)污水廠工程實際征地(占地面積小且不規(guī)則)情況的要求;(2)選擇工藝必須成熟、穩(wěn)定、可靠、先進,并且在國內、外均有一定數量成功的工程實例;(3)選擇工藝應注重方案可行性、技術先進性、經濟合理性;(4)工程投資須在可研批復的可接受范圍內。
根據現(xiàn)有污水處理工藝技術的發(fā)展及應用情況,本文結合本項目實際情況對:A²/O反應池+二沉池+V型濾池工藝單元組合、改良CASS池+纖維轉盤濾池工藝單元組合和超細格柵+MBR生化池+膜處理工藝單元組合三種處理工藝進行論證。
2.1A²/O反應池+二沉池+V型濾池工藝單元組合
2.1.1工藝原理及特點
A²/O工藝是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文縮寫,它是厭氧—缺氧—好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱,該工藝它可以完成有機物的去除、硝化脫氮、磷的過量攝取而被去除等功能,脫氧的前提是NH3-N應完全硝化,好氧池能完成這一功能,缺氧池則完成脫氮功能,厭氧池和好氧池聯(lián)合完成除磷功能。
本工藝在系統(tǒng)上是最簡單地同步除磷脫氮工藝,總水力停留時間小于同類工藝,在厭氧、缺氧、好氧交替運行條件下可處理抑制絲狀繁殖,克服污泥膨脹、SVI值一般小于100,有利于處理后污水與污泥的分離,運行中在厭氧和缺氧段內只需輕緩攪拌,運行費用低。由于厭氧、缺氧和好氧三區(qū)嚴格分開,有利于不同微生物菌群的繁殖生長,因此脫氮除磷效果較好。目前,該法在國內外使用較為廣泛。
2.1.2工藝對本項目的適應性分析
采用A²/O工藝+V型濾池的工藝組合,有一定的適應性,具體為:(1) 本工藝組合的占地面積較大,難于滿足實際用地情況;(2) 本工藝在國內的應用較為普遍,且多個污水廠都能長期穩(wěn)定、可靠、的運行,工程管理及運行經驗較為豐富;(3) 本工藝組合了工程投資可控制在可研批復的范圍內,運行成本較低。
2.2改良CASS池+纖維轉盤濾池工藝單元組合
2.2.1工藝原理及特點
改良CASS反應器工藝是以生物反應動力學原理及合理的水力條件為基礎而開發(fā)的一種具有系統(tǒng)組成簡單、運行靈活和可靠性好等優(yōu)良特點的廢水處理新工藝,尤其適用于含有較多工業(yè)廢水的城市污水及要求脫氮除磷的處理。
改良CASS的整個工藝為一間歇式反應器,在此反應器中進行交替的曝氣一不曝氣過程的不斷重復,將生物反應過程及泥水的分離過程結合在一個池子中完成。因此,它是SBR工藝及ICEAS工藝的一種最新變型。
改良CASS工藝工作原理如果2.2-1所示。
改良CASS反應器由三個區(qū)域組成:厭氧區(qū)、缺氧區(qū)和主反應區(qū)。生物選擇區(qū)是設置在CASS前端的小容積區(qū),通常在厭氧或兼氧條件下運行。兼氧區(qū)不僅具有輔助厭氧或兼氧條件下運行的生物選擇區(qū)對進水水質水量的緩沖作用,同時還具有促進磷的進一步釋放和強化反硝化作用。主反應區(qū)則是最終去除有機物的場所。
2.2.2 工藝對本項目的適應性分析
采用CASS工藝+纖維轉盤濾池的工藝組合,對本項目有較好的適應性,并可體現(xiàn)一定的技術優(yōu)勢,具有:(1)由于CASS工藝的池體結構可以通過加設隔墻改造成MBR的反硝化池、硝化池及膜處理池,因此在遠期出水標準提高或有回用要求時,可方便的進行工藝改造;(2)本工藝組合能滿足實際征地的要求,但人工濕地的面積偏小,會造成負荷過高(遠期需要達到5m³/m².d);(3)本工藝在國內的應用較為普遍,且多個污水處理廠都能長期穩(wěn)定、可靠、的運行,工程管理及運行經驗較為豐富;(4)所選擇的工藝技術較為先進、運行管理方便,但設備有一定的閑置率,單位能耗稍高,CASS池的水頭損失也會對能耗造成一定程度的影響;(5)本工藝組合的工程投資可控制在可研批復的范圍內,運行成本較低。
2.3超細格柵+MBR生化池+膜處理工藝單元組合
2.3.1工藝原理及特點
膜生物反應器技術(MBR)是膜分離技術和污水生物處理技術有機結合的產物,被普遍認為是將來性能穩(wěn)定、效果良好和極具發(fā)展?jié)摿Φ奈鬯幚砑夹g,尤其適用于經濟較發(fā)達、水資源嚴重缺乏以及有回用水需求的城市,或者保護水源地等對排放水標準要求非常嚴格的地區(qū)。該技術的特點是以超、微濾膜分離過程取代傳統(tǒng)活性污泥處理過程中的泥水重力沉降分離過程,由于采用膜分離,因此可以保持很高的生物相濃度和非常優(yōu)異的出水效果??捎行コ械挠袡C物與氨氮等污染物質。MBR工藝在國內已經成功睇應用于城市污水與工業(yè)污水的處理,具有抗沖擊負荷能力強、生物相豐富、出水水質良好、占地面積小、氨氮去除率高、模塊設計,自動化程度高,運行管理簡便等特點。
2.3.2工藝對本項目的適應性分析
采用MBR工藝+膜過濾的工藝組合,對本項目由一定的適應性,并可體現(xiàn)一定的技術超前性,具體為:(1)本工藝組合能滿足工程實際征地的要求,且增加人工濕地的面積約2500㎡??蓪⑷斯竦氐呢摵蛇m當降低(遠期負荷可從5m³/㎡.d降低到3.078m³/㎡.d);(2)膜處理工藝技術是當前污水處理領域較為先進的技術,本工藝目前在國內主要應用于污水回用處理以及垃圾滲濾液等高濃度廢水的處理行業(yè),但在生活污水的處理尚處于起步階段,由于此工藝的工程技術尤其是膜系統(tǒng)的管理運行經驗較為專業(yè),核心技術還有專利的轉讓及應用問題,因此對項目的建設和以后的運行管理須提出極高的要求;(3)本工藝組合的池體土建工程較其他規(guī)生化處理工藝省約30%左右,土建投資較節(jié)約,但配備的設備數量較多,系統(tǒng)設備的集成投資費用較高,且主體工藝存在專利轉讓或應用的費用,工程投資難以控制在可研批復的范圍內;(4)本工藝運行中存在二次提升及增壓等耗電單元,單位能耗較高,膜系統(tǒng)的維護及更換費用較高,造成總體運行成本偏高。
1.1廢水處理改造工藝設計MBR工藝是利用大量的微生物(活性污泥)在生物反應器內與基質(廢水中的可降解有機物等)充分接觸,通過氧化分解作用進行新陳代謝以維持自身生長、繁殖,同時使有機污染物降解。膜組件通過機械篩分、截留等作用對廢水和污泥混合液進行固液分離。大分子物質等被濃縮后返回生物反應器,從而避免了微生物的流失。該工藝及其組合工藝在含高氨氮廢水處理中具有較好的處理效果,如利用A/O+MBR工藝處理合成氨廢水[1]、養(yǎng)豬沼液[2]、高氨氮生活廢水[3]以及利用改良MBR工藝[4]或者UASB+PACT+A/O+MBR工藝處理高氨氮化工廢水[5]等。同時該工藝具有負荷變化適應性強,耐沖擊負荷、系統(tǒng)啟動速度快等優(yōu)點。因此在該廢水處理項目改造中,充分利用原有的廢水處理構筑物,通過在主體工藝增加MBR裝置,以達到處理出水達標的目的。
1.2廢水處理工藝流程經技術改造后的廢水處理工藝為水解酸化+厭氧/好氧+MBR工藝,其工藝流程見圖1。該工藝具有以下特點:(1)增加缺氧池至水解酸化池的污泥回流,回流量為0~300%,提高水解酸化池的水解效率,使大部分乙二胺等物質在水解酸化階段進行水解;(2)更換原水解酸化池和缺氧池的攪拌系統(tǒng),采用Ф325的潛水攪拌機,混合效果較好,極大提高水解酸化池和缺氧池的處理效率;(3)好氧池改部分為MBR池。MBR系統(tǒng)具有A/O系統(tǒng)不可比擬的優(yōu)越性,該工藝形成了A/O系統(tǒng)和MBR系統(tǒng)的互補,既保證了出水水質,又合理調整了運行費用;(4)增加MBR池和好氧池的回流,保證好氧池的污泥濃度;(5)原二沉池改為清水池,方便清水回用,而不需新建設施。
1.3建后新增構筑物及設備水解酸化池、厭氧池潛水攪拌機更換:主要目的是為了改善廢水混合均勻程度,增加污泥和廢水的混合效率,提高廢水處理效果。增加的主要設備有:在水解酸化池增加潛水攪拌機12臺,Ф320,2.2kW。在厭氧池增加潛水攪拌機8臺,Ф320,2.2kW。缺氧池至水解酸化池回流系統(tǒng):主要目的是使水解后沒有分解成無機氮的有機氮分解成無機氮,增大缺氧池除去氨氮的效率。增加的主要設備有:回流泵4臺(2備2用),100WQ100-15-7.5,Q=100m3/h,H=15m;電磁流量計2臺,DN100。MBR反應器:MBR反應器2座,尺寸10.0m×5.0m×4.0m,有效水深3.5m,設計溫度15~32℃,處理流量2400m3/d,膜材質為PVDF,膜孔徑0.4μm。主要設備:膜組件5組,PVDF。自吸泵3臺(2用1備),50m3/h,5.5kW。風機2臺(1用1備),53.23m3/min,40kPa。膜池污泥回流泵3臺(2用1備),80WQ50-10-3。清水泵1臺,24m3/h,30m。清水罐1個,φ1320mm×1855mm。逆通液注藥泵1臺,1L/min,3Bar。靜態(tài)混合器1臺,De110,7~15m3/h。NaClO(主要作用是清洗膜組件)罐1臺,φ1320mm×1855mm。NaClO注藥泵1臺,250L/h,3Bar。檸檬酸罐1臺,φ1060mm×1375mm。檸檬酸注藥泵1臺,0.25m3/h,3Bar。過濾器1臺,孔徑1mm。MBR系統(tǒng)附帶MBR池至好氧池的污泥回流系統(tǒng)原二沉池改為清水回用池:將現(xiàn)有二沉池改為清水池,作為回用水池。
2廢水處理效果及效益分析
2.1廢水處理工藝運行效果分析改造后的廢水處理工藝在調試運行期間的進出水COD及COD去除率變化見圖2,進出水NH3-N及NH3-N去除率變化見圖3。調試結果表明,在工藝調試前期,出水COD為130mg/L,出水NH3-N質量濃度為30mg/L左右,工藝連續(xù)運行約25d后,出水COD降低到100mg/L以下,NH3-N質量濃度降低到15mg/L以下,出水水質達到了設計的排放要求。系統(tǒng)穩(wěn)定后,出水水質穩(wěn)定。
2.2經濟效益分析該項目土建投資3.5萬元,設備投資232.27萬元,其他費用包括安裝、設計等,合計328.65萬元。該廢水處理工藝運行成本主要包括電費、人工費和藥劑費等。其中電費0.64元/t,人工費0.45元/t,藥劑費0.25元/t,合計運行費用為1.34元/t。
3結論
關鍵詞:生物膜;污水處理工藝。
引言:生物膜法是污水生物處理的主要技術之一,在污水處理工藝中在幾十年的不斷研究和進步下,如今已經有多種生物膜反應器應用于污水處理中。下面簡要介紹一下比較常見的幾種生物膜污水處理工藝.
1、顆粒型生物膜反應器
1.1上流式污泥床(USB)
上流式污泥床(USB)是20世紀70年代末由荷蘭Lettinga開發(fā)的又一項新的顆粒型生物膜反應器,主要用于厭氧生物處理系統(tǒng)中,即UASB。它主要由配水系統(tǒng)、污泥床、三相分離器等組成。反應過程中產生的氣體將污泥和污水進行充分混合,三相分離器將顆粒污泥、氣體和污水進行分離,污泥保留在反應器中,氣體和處理后的出水排出反應器,其結構示意見圖1-1。
1.2污泥膨脹床(EGSB)
2O世紀8O年代后,又出現(xiàn)了新的顆粒污泥反應器,其中以污泥膨脹床(EGSB)和內循環(huán)反應器(Ic)最具有代表性。EGSB與USB的結構類似,但其高徑比更大,上升流速更快,顆粒污泥處于膨脹狀態(tài)。
1.3氣提生物膜反應器(BAS)
以上兩種是在以前污水處理中應用較多的兩種類型,隨著技術的進步與提高,在2O世紀8O年代末,一種新型的顆粒型生物膜反應器被開發(fā)并應用于工業(yè)。它與以往的顆粒型生物膜反應器不同的是,混合方式是由外部引入的氣體將污泥和污水進行混合,是完全混合的方式,被稱為氣提生物膜反應器(BAS)。它主要由上升區(qū)、下降區(qū)和污泥沉降區(qū)組成,根據氣源的不同,可分為好氧型氣提床和厭氧型氣提床。其中好氧型的氣源為空氣,厭氧型的氣源一般為惰性氣體或循環(huán)利用的空氣。由于它既可用于好氧處理系統(tǒng),又可用于厭氧處理系統(tǒng),因此應用領域非常廣泛。
2.、水力自旋傳質填料生物膜反應器
2.1常規(guī)填料的主要缺陷:
填料是生物反應器的關鍵部位,但目前應用中的填料所起的作用卻較為單一,只是作為生物的載體,提供反應場所,并為生物反應器提供較高的微生物量,卻不能為生物反應創(chuàng)造良好的傳質擴散條件。由于結構形式不合理,現(xiàn)有的生物反應填料為混合液提供的流道無規(guī)律可循,對生物反應過程中流體的流態(tài)控制不符合多相流體力學的物系傳質機理,使得多相物系之間,即生物細胞與有機底物之間的傳質擴散效率不高,從而導致生物底物利用率低、生物反應時間長、能耗大、效率低等現(xiàn)象的出現(xiàn)。
SCMT(self-circle-mass-transfer)型自旋傳質生物載體填料便是針對上述情況開發(fā)出一種在形狀、結構等方面能夠創(chuàng)造和滿足反應器內理想傳質條件的填料。
2.2SCMT的特點及優(yōu)勢:
(1)SCMT型自旋傳質填料與常規(guī)聚丙烯階梯環(huán)填料相比,具有相近的技術參數,但卻能夠在保持出水水質的前提下,有效地減少反應時間和降低能耗,通過對對比試驗數據的分析認為,其原因在于SCMT型自旋傳質填料能夠在反應器內創(chuàng)造更為理想的傳質條件,提高傳質速率,從而減少反應時間,并降低能耗。
(2)SCMT型自旋傳質填料在氣流作用下的無規(guī)則旋轉,提高了整個反應器內的水流、氣流的紊流程度。SCMT型自旋傳質填料可將水中的氣泡剪切成更加微小的氣泡,增大了傳質接觸表面,使物相接觸表面不斷更新,并減小傳質接觸表面的氣膜、液膜厚度,從而提高了傳質速度。
(3)使用SCMT型自旋傳質填料生物反應器處理城市污水,可以在停留時間為1h,氣水比為4:1的情況下,出水水質達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準(GB18918-2002)》中規(guī)定的二級標準3、活性污泥一生物膜一體化反應器:
活性污泥一生物膜復合一體化反應器的設計是基于傳統(tǒng)的A/O工藝。反應器為同心圓結構,由內到外依次分為厭氧區(qū)、曝氣區(qū)和沉淀區(qū),其結構及水力運作形式如圖1-3所示。
該反應器的主要特點是:
(1)反應區(qū)和沉淀區(qū)在立體空間上的巧妙結合實現(xiàn)了結構的一體化。結構一體化是針對傳統(tǒng)污水處理方法通常是由多個單元操作組成的復雜工藝程的弊端而提出和發(fā)展起來的。傳統(tǒng)的污水處理工藝各處理單元分設,必然增加基建投資、污水污泥回流管路設備投資以及占地面積,而結構一體化裝置具有工藝簡捷、結構緊湊、占地少、管理簡便、投資省等優(yōu)點。
(2)反應器厭氧區(qū)采用活性污泥法,曝氣區(qū)內安裝填料,將活性污泥工藝和生物膜工藝有機地融合在同一反應器內來穩(wěn)定和強化處理效果,實現(xiàn)了兩種常規(guī)生物處理工藝的一體化。厭氧區(qū)采用活性污泥法,便于對泥齡進行控制,有利于除磷菌的生長繁殖。
(3)混合液回流和污泥回流合并為一個系統(tǒng),節(jié)省了一套回流設施,可降低基建投資和運行費用,同時參與回流的污泥均經歷了完整的厭氧、好氧過程,具有一種"群體效應",有利于生物除磷。
4、無泡曝氣膜生物反應器
4.1工藝原理:
無泡曝氣生物反應器(MembraneAerationBioiflmReactor),簡稱為MABR,由中空纖維膜填料部分和水流部分組成。生物膜所需要的氧氣是通過纖維束填料供給的,中空纖維膜不僅起著供氧作用,同時又是固著生物膜的載體。圖4為無泡曝氣膜生物反應器處理污水原理圖。即,純氧或空氣通過中空纖維膜的微孔為生物膜進行無泡曝氣.在中空纖維膜的外側形成的生物膜與污水充分接觸.污水中所含的有機物被生物膜吸附和氧化分解.從而使污水得到凈化。
4.3無泡曝氣的特點:
與常規(guī)曝氣相比,采用中空纖維膜進行無泡曝氣具有如下優(yōu)點:
①由于曝氣不產生氣泡,氧直接以分子狀態(tài)擴散進入生物膜,幾乎百分之百地被吸收,傳質效率可高達100%,因此溶解氧不再是限制微生物生長的決定因素。
②由于生物膜生長在中空纖維膜的外表面,所以在供氧過程中,生物膜不會受到氣體摩擦,不易脫落。
③氧在傳遞到生物膜的過程中不經過液相邊界層,因此,傳質阻力比常規(guī)曝氣法小得多,能耗大大降低。根據PierreCote等的實驗,單位處理水量的能耗可比常規(guī)生物膜法減少30%左右。
④曝氣過程不產生氣泡,避免了傳統(tǒng)曝氣時污水中易揮發(fā)性物質如甲苯、苯酚隨氣泡進入大氣而對環(huán)境造成的污染:同時不會由于表面活性劑的存在而產生泡沫。
⑤曝氣過程中氣液兩相分離,溶液的混合與供氧互不干擾,因此可以各自獨立設計.反應器的形式更加靈活多變。
⑥中空纖維膜的比表面積可高達50l8m2/m3,為氧的傳遞和生物膜的生長提供了巨大的表面
積,有利于反應器向小型化發(fā)展。
⑦MABR反應器中氣液兩相分離,氣體壓力不受容器內混合狀態(tài)的影響.因此.可以通過調節(jié)氣體壓力的辦法來控制氧的供應。對于一般廢水通過供氧控制,在保證生物膜生長需氧的同時,可以避免因過量曝氣而使污水中DO濃度過高,大幅度降低運行費用。對于含氮廢水,通過供氧控制只使靠近纖維膜的內層生物膜獲得氧,從而達到同時硝化、反硝化和COD去除的效果Timberlak指出此時的生物膜結構如圖5。
參考文獻:
[1]生物膜法新工藝無泡曝氣膜生物反應器,鄭斐,工業(yè)用水與廢,2004-3。
[2]水力自旋傳質填料生物膜反應器處理城市污水,王藝,環(huán)境工程學報,2007-4。
關鍵詞:檔案管理工作;問題;對策;創(chuàng)新
檔案管理工作的完善和創(chuàng)新需要不斷進行管理理念和服務方式的創(chuàng)新,促進檔案管理制度建設,促進檔案管理工作的發(fā)展與時代特色相結合,從整體上促進檔案管理工作的有效價值的發(fā)揮,促進科學發(fā)展觀的合理建設。
1 當前檔案管理中存在的問題
近年來我國檔案管理工作得到快速的發(fā)展,從總體情況來看,檔案工作的發(fā)展需要不斷進行完善和創(chuàng)新。當前我國檔案管理工作不免存在一些問題,有待我們進行積極解決。
檔案管理工作是各項工作開展的可靠的基礎,對于各項工作的開展起著重要的推動作用,因而加強檔案管理工作的有效性,對于單位的經濟效益和社會效益的提升具有重要意義。在檔案管理工作中,部分管理人員的管理意識存在不足,并不能夠實現(xiàn)對檔案資源的充分合理利用,導致檔案信息資源的實際價值未得到有效的發(fā)揮,一定程度上局限了檔案資源的開發(fā)和利用。當前我國部分單位檔案管理的制度不夠健全和不夠規(guī)范對檔案管理工作產生一定影響。尤其是檔案的檔號和案卷標題不符合相關標準,不利于相關人員對檔案進行查找和利用。部分案卷缺少有效的卷內目錄,并且存在嚴重的組卷混亂現(xiàn)象,對檔案的收集和借閱產生嚴重的阻礙。部分單位雖然建立了檔案管理制度,但是在制度的執(zhí)行上缺乏力度,從而嚴重影響了檔案管理工作的規(guī)范有序的進行,對于實際的檔案借閱、保管等管理工作產生一定影響,不利于檔案的實際使用價值的有效發(fā)揮。
部分單位檔案管理上缺乏科學合理的檢索方式,導致相關人員進行檔案資料檢索時極為不便。當前傳統(tǒng)的手工檢索方式仍然存在,盡管該檢索方式不但進行形式的創(chuàng)新,但對于檢索服務效率的提高仍然存在一定不足,對于檔案管理工作的完善和發(fā)展產生一定的局限性。部分檔案管理人員的專業(yè)素養(yǎng)和綜合能力有待提升,工作中的責任心和服務意識存在明顯不足,檔案管理隊伍的整體理論水平缺乏一致性,這些都在一定程度上對檔案管理工作產生嚴重影響,難易滿足時代進步對檔案管理工作所提出的要求。計算機科技及網絡技術的發(fā)展,促進了檔案管理工作的發(fā)展和創(chuàng)新。但部分檔案管理工作缺乏與科學技術的有機結合,檔案信息的收集和檢索等仍然采用人工操作進行,對于檔案的收集、利用產生嚴重影響,不利于檔案資源實現(xiàn)合理的共享。并且存在部分檔案室的格局不符合國家相關標準,檔案保管的條件簡陋,并且其中的各項防潮防火設施等不符合檔案管理的實際要求,硬件投入不夠,且缺乏足夠的檔案管理經費。
2 提高檔案管理效率的對策
在當前社會經濟發(fā)展和科技進步的大環(huán)境下,若想要切實提高檔案管理的效率,就應黨不斷進行檔案管理思想意識和管理方式上的創(chuàng)新,促進檔案管理工作服務理念的提高,深入落實國家相關法律政策,結合時代特色進行科學的檔案管理工作,促進檔案資源的利用和開發(fā)。就當前我國檔案管理工作實際情況來看,應當從整體上促進檔案管理的規(guī)范化,提高檔案管理的有效性。
2.1 提高檔案管理的認識
要充分認識檔案工作對促進企業(yè)發(fā)展的重要作用,切實增強做好企業(yè)檔案工作的使命感和責任感,進一步明確檔案工作是各級領導義不容辭的責任和義務。
2.2 規(guī)范檔案管理機制,強化工作責任
建立科學的檔案管理體系,健全檔案管理的規(guī)章制度,是檔案管理的關鍵。隨著科學技術的發(fā)展,檔案管理手段的更新和管理水平的提高,必須建立與之相應的科學的檔案管理體系,明確職能,將各個門類、不同載體的檔案統(tǒng)一管理,使檔案管理與企業(yè)工作同步考核、同步發(fā)展。
2.3 實現(xiàn)檔案管理現(xiàn)代化
檔案管理必須適應信息化要求,把電子文件妥善保管起來。特別是信息管理系統(tǒng)、資源管理系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)、CAD/CAM系統(tǒng)等。在這種情況下,檔案部門要知難而上,積極參與企業(yè)信息化建設,使檔案管理成為信息化管理的一個重要組成部分。
2.4 提高檔案工作人員專業(yè)技能和素質及充分調動檔案管理人員工作積極性
提高檔案工作者素質,是加速檔案科技進步,推動檔案事業(yè)發(fā)展的關鍵。首先要把住人才入口關,注意引進招聘一些有文化專業(yè)知識,有專業(yè)技術、技能的人才充實檔案隊伍。同時,加強現(xiàn)有人員的繼續(xù)教育是目前和今后一段時間內一項刻不容緩的工作任務。
3 對檔案管理工作創(chuàng)新的認識
3.1 創(chuàng)新是社會發(fā)展的必然。創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂,是一個國家興旺發(fā)達的不竭動力。在我國進入全面建設小康社會的新時期,檔案工作作為黨和國家的一項重要事業(yè),也必須根據時代和實踐的發(fā)展要求持續(xù)發(fā)展。要實現(xiàn)檔案事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展就必須在檔案管理工作中不斷創(chuàng)新,這也是檔案管理所面臨的社會性、開放性的必然要求。
3.2 創(chuàng)新是檔案事業(yè)可持續(xù)發(fā)展的保障。檔案事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,意味著其社會功能的改善和提高,與經濟社會協(xié)調同步發(fā)展的同時,重點把人的發(fā)展擺到檔案事業(yè)發(fā)展的中心位置上來。這就需要我們從社會需求的角度來把握檔案事業(yè)發(fā)展的規(guī)模及方向,著力于提高檔案館(室)的工作效率和檔案信息資源的開發(fā)利用率,最終使檔案事業(yè)與社會建立起相互促進、相互協(xié)調的緊密關系。
4 實現(xiàn)檔案管理工作創(chuàng)新的途徑
要想促進檔案管理工作的創(chuàng)新,就需要相關檔案管理人員在實際工作中,不但進行思想觀念上的創(chuàng)新,通過新的管理方式和服務方式的發(fā)展,從整體上促進檔案管理工作發(fā)展到新的高度。創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂,使用一個國家發(fā)展的動力,也是檔案管理工作發(fā)展的必經之路。檔案管理工作的創(chuàng)新,應當積極樹立現(xiàn)代化的管理意識,充分結合時代特色,實現(xiàn)檔案管理的信息化和網絡化,進而從整體上促進檔案管理工作的發(fā)展和創(chuàng)新。在管理方式上,應當不斷充實檔案館的實際館藏內容,提高館藏的質量,不斷對檔案資源進行優(yōu)化和組織,促使檔案資源逐漸系統(tǒng)化和規(guī)范化,以使其更好的為用戶服務,促使檔案管理工作的價值得到充分的發(fā)揮。在服務方式的創(chuàng)新上,應當不斷提高檔案服務的主動性和及時性,在工作中,充分考慮用戶的實際需求,促進檔案資源得到合理的利用和開發(fā)。
結束語
從宏觀層面來看,檔案管理工作的有效性和創(chuàng)新性對于檔案資源的開發(fā)和利用具有重要意義,因而加強檔案管理工作的分析和研究是當前社會發(fā)展形勢下檔案管理工作面臨的一項重要任務,加強檔案管理工作的創(chuàng)新滿足時展的需求,是檔案管理工作未來的主要發(fā)展趨勢。
參考文獻
[1]夏晴.高校檔案的系統(tǒng)管理[M].南京:南京大學出版社,22.
[2]許曉明丁修茂.檔案工作文集[M].北京:中國文聯(lián)出版社,24.
關鍵詞:模具材料,熱處理工藝,模具壽命
一、引言
模具是一種重要的加工工藝裝備,是國民經濟各工業(yè)部門發(fā)展的重要基礎之一。隨著工業(yè)生產的發(fā)展,對工業(yè)產品的品種、形狀、數量、質量等的要求越來越高,對模具的需要量相應增加,對模具質量的要求也越來越高;模具性能好壞,壽命高低,直接影響產品的質量和經濟效益。
模具壽命是直接影響產品質量、加工效率和成本的重要因素之一,也是衡量模具制造水平的重要指標。目前在我國的許多企業(yè)中,模具的使用壽命還比較低,僅相當于國外的1/3~1/5。模具壽命低,精度保持性差,必將影響產品質量,還會造成模具鋼和工時的巨大浪費,大大增加產品的成本并降低生產效率,嚴重影響產品的竟爭力。模具的失效分為偶然失效和工作失效。偶然失效是指模具因設計錯誤、使用不當引起模具過早破損;工作失效是指模具因正常破損而結束壽命。總的失效形式主要以表面損傷、塑性變形、斷裂為主。論文參考,模具材料。影響模具壽命的因素是多方面的,其中,熱處理不當約占45%,選材不當、模具結構不合理約占25%,工藝問題約占10%;問題、設備問題等因素約占20%,由此可見模具材料與熱處理是影響模具壽命諸因素中的主要因素。
二、冷沖模具材料及其熱處理的選擇
冷沖模具的使用壽命通常和模具的硬度、強度、耐磨度及抗沖擊韌性有著直接的關系。因此,對模具材料和熱處理工藝過程的要求就更高。對冷作模具材料的主要性能要求是:良好的耐磨性、高強度、足夠的韌性、良好的抗疲勞性能、良好的抗擦傷和咬合性能以及良好的工藝性能。
(一)低淬透性冷作模具鋼及其熱處理
滿足這些性能要求的冷作模具材料有低淬透性冷作模具鋼、低變形冷作模具鋼、高合金工具鋼等,其中碳素工具鋼是使用最多的低淬透性冷作模具鋼,其特點是含碳量高,馬氏體轉變溫度點(以下簡稱Ms點)低,臨界冷卻速度快,在快速淬火冷卻時,產生熱應力變形,使模具沿主導方向收縮變形,材料的含碳量越高,收縮量越大。這種收縮會在模具內部產生很大的內應力,必須通過回火或其他的方法有效地消除內應力。當然這種變形量的大小要受模具截面尺寸、淬火加熱溫度、淬火冷卻方式和回火溫度等因素的影響。論文參考,模具材料。因此,淬火和回火工藝是影響低淬透性冷作模具壽命的主要因素。
因為碳素工具鋼模具多為中、小截面(10~50mm)。為減小淬火變形,T10A,T12A一般選擇較低的淬火溫度。當采用硝鹽浴或堿浴冷卻時,淬火加熱溫度可選擇810~820℃;如果是水-油冷卻,加熱溫度為760~780℃。對于T8A鋼,根據模具截面尺寸的增大適當提高淬火溫度以提高模具的淬火后硬度。采用水淬時,對于截面厚度t小于15mm的制件,加熱溫度應選擇800~820℃;截面厚度t在30~50mm時,加熱溫度應選擇820~830℃。采用硝鹽浴分級淬火時,可在以上所述淬火溫度上做適當調整。
(二)低變形冷作模具鋼及其熱處理
低變形冷作模具鋼是在碳素工具鋼基礎上加入少量合金元素發(fā)展起來的,CrWMn是其典型鋼種。CrWMn鋼具有高淬透性,淬火時不需要強烈的冷卻,淬火變形比碳素工具鋼明顯減少。但是,這類鋼的變形同樣受到淬火加熱溫度、冷卻方法、回火工藝和模具截面尺寸的影響。該鋼淬火溫度的選擇,由于鎢形式碳化物,所以這種剛在淬火及低溫回火后具有比鉻鋼和9SiCr鋼更多的過剩碳化物和更高的硬度。當采用800℃加熱淬火時,既能獲得較高的硬度(63HRC)還可以獲得較高的抗彎強度和韌性。如果繼續(xù)提高淬火溫度,硬度上升但沖擊韌度、抗彎強度會降低。當淬火溫度大于850℃時,硬度也開始下降。因此,為減小變形并獲得高的耐磨性,由這些鋼制造的模具,其淬火加熱溫度不宜過高。論文參考,模具材料。
CrWMn鋼淬火常用的冷卻介質是硝鹽浴和礦物油,其中硝鹽浴的使用溫度較高而冷卻能力卻比油大。對于精度要求高的模具,根據硬度要求選擇不同的溫度進行等溫淬火,等溫時間不宜過長,等溫后隨硝鹽浴一起緩冷。這樣不僅能顯著減小組織應力,還能有效控制變形量。CrWMn鋼等溫淬火后比普通淬火的強韌性高,對于易產生斷裂的模具可采用等溫淬火。該鋼淬火后于150~160℃回火,可使原來淬火后膨脹的體積產生收縮?;鼗饻囟壬叩?20~240℃,又開始出現(xiàn)尺寸膨脹,在260~320℃回火時,會出現(xiàn)尺寸膨脹的最大值,而繼續(xù)提高溫度,變形又趨于收縮。當CrWMn鋼要獲得大于60HRC的硬度時,回火溫度應不超過200~220℃。因此,在選擇回火溫度時應根據模具的結構、尺寸和硬度要求合理選擇回火溫度。論文參考,模具材料。選擇合理的回火溫度可以最大限度地消除由淬火產生的內應力,有效提高模具的壽命。論文參考,模具材料。
(三)高合金工具鋼及其熱處理
高耐磨微變性冷作模具鋼、高強度高耐磨冷作模具鋼、高強韌性冷作模具鋼主要是高合金工具鋼,用來制造模具的常用牌號有Cr12,Cr12MoV,Cr6WV,Cr5MoV和Cr4W2MoV等。這類鋼的含碳量高,同時含有大量的碳化物形成元素,具有高的淬透性、耐磨性和熱硬性。高合金工具鋼由于淬透性高淬火時不需要快速冷卻,因此產生的內應力小。高合金鋼模具淬火溫度的選擇應首先考慮控制淬火變形。試驗證明:當淬火溫度為1030~1040℃時模具的變形量最小,接近于零。低于這個溫度淬火,制件發(fā)生脹大變形;高于這個溫度淬火,制件收縮變形。淬火溫度為1100℃時,收縮量會急劇增大。為防止模具在高溫下氧化和脫碳,一般應在鹽浴爐中加熱。冷卻方法的選擇則根據模具的具體情況和要求而定。論文參考,模具材料。截面尺寸大的模具可用150~200℃的油來充當淬火冷卻介質,停留一段時間出油后空冷;大多數中、小尺寸的模具可以采用250~300℃的硝鹽浴分級冷卻;精度要求高、形狀不對稱的模具可以采用540~600℃的氯化鹽和250~300℃的硝鹽浴2次分級冷卻;精度要求很高,需要嚴格控制變形的模具,可以采用2次分級冷卻,并在硝鹽浴中停留一段時間后隨硝鹽浴一起緩慢冷卻,這樣可以最大限度地減小內應力,避免模具開裂或產生細小的裂紋,從而提高模具的使用壽命。高碳高鉻鋼的回火抗力高,回火時馬氏體的分解和殘余奧氏體的轉變是影響模具尺寸變形的兩個主要因素。Cr12MV鋼采用低溫淬火和低溫回火時,可以獲得高度硬度、強度和斷裂韌度;若采用高溫淬火與高溫回火,將獲得良好的熱硬性,其耐磨性、硬度也較高,但抗壓強度和斷裂韌度較低;而采用中溫淬火與中溫回火,可以獲得最好的強韌性配合。在生產中,采用何種淬回火工藝,應根據模具的工作條件來確定。
三、結論
模具材料是模具制造業(yè)的物質基礎和技術基礎,其品種、規(guī)格、質量對模具的性能、使用壽命起著決定性作用。模具熱處理是保證模具性能的重要工藝過程。它對模具的壽命有著直接的影響。當熱處理工藝不當時,熱處理造成的組織結構不合理、晶粒度超標等會導致主要性能如模具的韌性、冷熱疲勞性能、抗磨損性能等下降,從而影響模具的工作壽命。因此,對于不同的冷沖模具應該選擇不同的模具材料以及相應的熱處理工藝。
參考文獻:
[1]程培源.模具壽命與材料[M].北京:機械工業(yè)出版社,1999.
[2]譚家駿.金屬材料及熱處理[M].北京:國防工業(yè)出版社,1997.
關鍵詞:回火爐,plc,gp觸摸屏
0.引言
熱處理生產線上有加熱爐、清洗機、回火爐、運輸車、升降臺等等?;鼗鹗巧a工藝中重要的一個環(huán)節(jié)。它是在工件淬硬后,再加熱到特定點以下的某個溫度,保溫一定時間,然后冷卻到室溫的一種熱處理工藝。工件經過回火可以消除淬火時產生的應力,提高材料的塑性和韌性,獲得良好的綜合力學性能,穩(wěn)定零件尺寸,使工件的結構組織在使用的過程中不發(fā)生變化。免費論文參考網。
本文是在分析目前國內熱處理車間設備與工藝現(xiàn)狀的基礎上,提出了對回火爐的控制系統(tǒng)實現(xiàn)自動控制的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。通過這些控制實現(xiàn)設備的自動控制;實現(xiàn)對爐溫、氮勢的自動監(jiān)控與數據自動采集和記錄;實現(xiàn)故障自診斷并及時報警,及時處理;實現(xiàn)熱處理工藝過程的自動跟蹤和監(jiān)控,實現(xiàn)熱處理工藝優(yōu)化.
1.箱式回火爐構造和控制要求
1.1箱式回火爐構造
該設備由回火爐主體、爐內攪拌裝置等構成。加熱室用鋼板焊接成密封結構與前室連接在一起,頂部裝有風機裝置,使爐氣上下循環(huán),以保證爐溫和氣氛均勻。爐頂裝有熱電偶,用于控制爐膛溫度。爐膛兩側采用電加熱輻射管或氣體燃料加熱輻射管。免費論文參考網。
1.2箱式回火控制要求
a)爐內溫度達到設定溫度后,按下操作臺上回火爐“搬入指令”按鈕開關,爐門自動打開,推拉車上待處理工件,由推拉車送到加熱室。
b)處理工件送入加熱室,操作柜自動發(fā)出信號并開始升溫,溫度達到設定溫度,定時器開始計時。
c)定時器設定時間結束,蜂鳴器鳴叫,告知回火處理結束。
d)確認處理結束后,按下操縱盤上的回火爐“搬出指令”按鈕開關,爐門就打開,處理品由推拉鏈自動搬送到推拉車上,回火工序結束。
2. 回火爐控制系統(tǒng)結構
回火爐的控制系統(tǒng)主要由溫度控制、氮勢控制、循序動作控制等幾個方面組成,如圖1所示
圖1 控制系統(tǒng)圖
爐溫控制由熱電偶及儀表組成主控系統(tǒng),對爐溫測控的同時進行溫度紀錄。當爐溫超過設定值時切斷電流并發(fā)出故障信號,排除故障后人工復位使電爐重新運行。
回火爐的氮勢控制是通過控制氣氛中氨或氫氣的分壓,實現(xiàn)對氮勢的控制。從而達到對工件氮化層組織的精確自動控制,消除表層疏松、內層脈狀等缺陷,使工件得到較高的表面硬度、耐磨性,并提高工件疲勞強度和耐蝕能力。
氮勢測量是通過測量爐內含量換算后間接求得。氮勢是通過改變氨流量來達到控制的。給定值與測量值(經線性化處理后)進行比較,以其差值為調節(jié)量,經過D/A轉換后,直接控制電動閥的開度,以改變氨的流量,實現(xiàn)氮勢的閉環(huán)自控。
3. PLC控制系統(tǒng)硬件設計
3.1 PLC的選型
PLC采用歐姆龍系列產品C200HEPLC。免費論文參考網。因為C200HE PLC采用模塊化結構,組成系統(tǒng)方便靈活,適用于中小型控制系統(tǒng)。選擇的輸入單元型號為C200H-ID212。輸出單元型號為C200H-OC222。
3.2 部分輸入模塊電路
輸入模塊CH006電路如圖2所示,槽CH006的位11推拉車PPC在回火爐前停止時是限位開關SQ11,位12的作用是通知PPC在回火爐前減速。位13是前門開到位,位14是前門關到位。
圖2CH006輸入模塊
4. PLC程序設計
油煙強排風機程序如圖3所示,回火爐進行回火狀態(tài)下,回火爐強排油煙機處于自動時,排風機工作99.99s后斷開停止。
圖3 排風機啟動程序
5.觸摸屏監(jiān)控畫面設計
觸摸屏選用日本Digital公司Pro-face GP系列觸摸屏工業(yè)圖形顯示器產品。GP通過串口與下位機PLC相連,觸摸屏出現(xiàn)故障時,不影響PLC的正常工作,通過控制臺上所保留的有限幾個按鈕和數字顯示器,仍可以進行正常的生產操作控制。
回火爐熱處理生產線監(jiān)控系統(tǒng)的基本畫面主要有:主菜單、回火爐搬送監(jiān)視畫面、回火爐定時畫面(如圖6所示)、回火爐KR操作畫面、回火爐溫度控制畫面(如圖7所示)、回火爐馬達操作畫面、回火爐控制監(jiān)視畫面(如圖8所示)、自動搬送操作畫面、手動觸摸操作等9個畫面。而在故障出現(xiàn)后,在基本報警畫面中還會彈出包含故障原因和排除方法的提示窗口。
圖6回火爐控制監(jiān)視畫面
6. 結 束 語
基于OMRON PLC和觸摸屏的控制己在許多熱處理車間中得到應用,運行狀況良好。