ICS27.010 F01 中华人民共和国国家标准 GB/T15318—2010 代替GB/T15318—1994 热 处理电炉节能监测 Monitoringandtestingforenergysaving ofheattreatmentelectricfurnace 2010-11-10发布 2011-02-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准代替GB/T15318—1994《工业热处理电炉节能监测方法》。 本标准与GB/T15318—1994相比,主要变化如下: ———标准名称改为:“热处理电炉节能监测”; ———调整并规范了“范围”一章的内容(见第1章); ———规范了“规范性引用文件”的引用语、调整了规范性引用文件的级别号(见第2章); ———增加了“空炉损耗功率比”定义(见第3章3.2); ———增加了相关条款及表(见4.3、4.4、5.7、5.8、表3、6.3、6.4); ———取消了原标准中的表1、表3; ———原标准中的“K2产品(工件)类别折算系数”调整为现标准中的“K1产品(工件)工艺材质折算 系数”,同时调整了原标准表2的表栏(见5.4.3表1); ———原标准中的“K4热处理工艺折算系数”调整为现标准中的“K2常用热处理工艺折算系数”(见 5.4.3、表2); ———对6.1中常用的热处理炉型给出了明确的“bk”值; ———调整了原标准表5的炉型、额定温度及表面温升值(见表4); ———规范了节能监测报告格式(见附录A)。 本标准的附录A为规范性附录。 本标准由全国能源基础与管理标准化技术委员会提出。 本标准由全国能源基础与管理标准化技术委员会能源管理分委员会归口。 本标准主要起草单位:江苏丰东热技术股份有限公司、广东世创金属科技有限公司、北京机电研究 所、中国机械工程学会热处理分会。 本标准主要起草人:樊东黎、向建华、董小虹、刘肃人、陈志强、顾琳琳。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为: ———GB/T15318—1994。 ⅠGB/T15318—2010 热处理电炉节能监测 1 范围 本标准规定了热处理电炉节能监测的监测内容、监测方法和考核指标。 本标准适用于周期式和连续式电炉。 本标准不适用于感应加热和离子加热等设备的节能监测。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有 的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB/T10066.1—2004 电热设备的试验方法 第1部分:通用部分 GB/T10066.4—2004 电热设备的试验方法 第4部分:间接电阻炉 GB/T10201—2008 热处理合理用电导则 GB/T13324—2006 热处理设备术语 GB/T17358—2009 热处理生产电耗计算和测定方法 3 术语和定义 GB/T10201—2008和GB/T13324—2006中确立的以及下列术语和定义适用于本标准。 3.1 产品可比用电单耗 comparableelectricityconsumptionofunitproduct 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可比标准产品(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。其单位为千瓦时每千克(kW·h/kg)。 3.2 空炉损耗功率比 powerratioofnoloadloss R 空炉损耗功率(P0)与额定功率(PC)的百分比,见式(1): R=P0/PC×100% ……………………………(1) 4 热处理电炉节能监测项目 4.1 产品可比用电单耗 4.2 炉体表面温升 4.3 空炉升温时间 4.4 空炉损耗功率比 5 热处理电炉节能监测方法 5.1 测试工况 测试应在电炉处于正常生产运行工况下进行。 5.2 测试时间 监测测试时间为一个生产周期。 1GB/T15318—2010 5.3 测试仪表 监测所用的仪表应能满足监测项目的要求,仪表应完好,并应在检定周期内,其精度应符合 GB/T10066.1—2004的有关规定。 5.4 产品可比用电单耗的测试 5.4.1 实际生产耗电量 在一个生产周期内供给该电炉本体加热元件的电能量和直接用于该电炉的附加装置的耗电量合计 为实际消耗电能量W,单位为千瓦时(kW·h)。 5.4.2 产品的实际质量 电炉一个生产周期热处理的各种合格产品(工件)的实际质量mi,单位为千克(kg),其中i=1,2,3, …,n,为产品(工件)品种。 5.4.3 总折合质量 测试周期的总折合质量mZ按式(2)计算: mZ=∑n i=1mi·K1·K2 ……………………………(2) 式中: K1———产品(工件)工艺材质折算系数,按表1确定; K2———常用热处理工艺折算系数应符合GB/T17358—2009的规定,按表2确定。 表1 产品(工件)工艺材质折算系数(K1) 工件材质 低中碳钢或低中碳合金结构钢 合金工具钢 高合金钢 高速钢 合金元素总含量 %≤5 5~10 ≥10 — K1 1.0 1.2 1.6 3.0 表2 常用热处理工艺折算系数(K2) 热处理工艺 K2 淬火 1.0 正火 1.1 退火 1.1 球化退火 1.3 去应力退火 0.6 不锈钢固溶热处理 1.8 铝合金固溶热处理 0.6 高温回火(>500℃) 0.6 中温回火(250℃~500℃) 0.5 低温回火(<250℃) 0.4热处理工艺 K2 时效(固溶热处理后) 0.4 气体渗碳淬火(渗层深0.8mm) 1.6 气体渗碳淬火(渗层深1.2mm) 2.0 气体渗碳淬火(渗层深1.6mm) 2.8 气体渗碳(渗层深2.0mm) 3.8 真空渗碳(渗层深1.5mm) 2.0 气体碳氮共渗(渗层深0.6mm) 1.4 气体氮碳共渗 0.6 气体渗氮(渗层深0.3mm) 1.8 5.5 产品可比用电单耗的计算 测试周期内的合格产品的可比用电单耗bk,单位为千瓦时每千克(kW·h/kg),按式(3)计算: bk=W/mZ …………………………………(3) 5.6 炉体表面温升的测定 炉体表面温升的测定按GB/T10066.4—2004的有关规定执行。 2GB/T15318—2010 5.7 空炉升温时间的测定 热处理炉空炉升温时间的测定和计算方法按GB/T10066.4—2004的有关规定执行。 5.8 空炉损耗功率比的测定 热处理炉空炉损耗功率和额定功率的测量和计算按GB/T10066.4—2004的有关规定执行。 6 热处理电炉节能监测考核指标 6.1 产品可比用电单耗 对于一个生产周期,按5.4~5.6测定和计算得出的结果,常规周期式箱式炉bk应小于或等于 0.550kW·h/kg,其他炉型应符合表3要求。 表3 常规热处理炉型产品可比用电单耗 炉型bk kW·h/kg 密封箱式多用炉 0.660 真空淬火炉 0.850 流态炉 0.900 盐浴炉 1.100 常规连续式炉 0.500 可控气氛连续式炉 0.600 6.2 炉体表面温升 6.2.1 对于在额定温度下工作的电炉,表面温升应符合表4规定。 表4 表面温升值 炉 型额定温度 ℃表面温升 ℃ 炉壳 炉门或炉盖 箱式炉750 ≤40 ≤50 950 ≤50 ≤70 1200 ≤60 ≤80 台车炉750 ≤40 ≤60 950 ≤50 ≤80 1200 ≤60 ≤90 井式炉750 ≤40 ≤60 950 ≤50 ≤80 1200 ≤60 ≤90 盐浴炉850 ≤60 — 1300 ≤90 — 密封箱式多用炉、底装料立式多用炉950 ≤50 ≤65 1200 ≤60 ≤75 连续式热处理炉750 ≤40 ≤50 950 ≤40 ≤55 3GB/T15318—2010 6.2.2 对于不是在额定温度下工作的电炉,应按式(4)计算后与表4比较,看是否符合要求: Δθ≤[(θ-20)/(θn-20)]·Δθn…………………………(4) 式中: Δθ———测得的表面温升,单位为摄氏度(℃); θ———测量时的工作温度,单位为摄氏度(℃); θn———电炉的额定温度,单位为摄氏度(℃); Δθn———在额定温度下的最大允许表面温升(见表4),单位为摄氏度(℃)。 6.3 空炉升温时间 空炉升温时间应符合表5要求。 表5 空炉升温时间 炉型额定温度 ℃工作容积 m3升温时间 h 箱式炉 950≤0.2 ≤0.5 0.2~1.0 ≤1.0 1.0~2.5 ≤1.5 箱式炉 1200≤0.2 ≤1.5 0.2~1.0 ≤2.0 1.0~2.5 ≤2.5 台车炉 950≤0.75 ≤1.2 0.75~1.50 ≤1.5 1.50~3.00 ≤2.0 井式炉 750≤0.3 ≤0.5 0.3~1.0 ≤1.0 1.0~2.5 ≤1.5 井式炉 950≤0.2 ≤1.0 0.2~1.0 ≤1.0 1.0~2.5 ≤2.0 注:热处理炉容积较大时,空炉升温时间应考虑工艺要求、处理能力和电力负荷等因素,由供需双方商定。 6.4 空炉损耗功率比 空炉损耗功率比按式(1)计算,并应符合表6规定。 表6 电炉空炉损耗功率比 炉 型额定功率 kW空炉损耗功率比 % 一等 二等 箱式炉≤15 ≤32 ≤36 15~75 ≤30 ≤35 ≥75 ≤27 ≤33 台车炉 ≥65 ≤18 ≤23 4GB/T15318—2010