我公司是工程機械底盤件的專業生產廠家之一，履帶底盤件中的履帶板、鏈軌節、銷軸、銷套及各種輪體均需要進行熱處理。熱處理工序中水溫的波動是影響產品質量的重要因素之一，因此淬火水溫的控制是現場熱處理管理的一項重要內容。
1.現狀及問題點
我公司淬火水池采用集中管理方式，各工序淬火水管理方式為：每個水泵房為一個大水池集中管理，然后采用水泵單獨給各熱處理工序提供冷卻水，各工序淬火水分別再回到水泵房的大水池中。對于熱處理各工序中產生的熱量也統一匯集到水泵房中的水池中，通過水泵房中的冷卻塔對淬火水進行冷卻，從而實現淬火水的溫度管理（見圖1、圖2）。
圖1 水泵房冷卻水池
圖2 冷水塔冷卻
此方式的優點水泵房便于集中管理，分散在車間各熱處理工序的水溫一致。但也帶來當水溫出現異常時整個車間的淬火水溫對所有設備帶來影響，因此水泵房的管理是現場熱處理管理的重點。基于以上因素，我們采用專人對水泵房進行管理，每天上班時開啟冷卻塔對水池進行降溫，定時對水溫進行記錄，水溫過低時關閉冷卻塔，水溫過高時再開啟冷卻塔，整個控制全部為人工操作。人工操作主要存在以下問題：
（1）淬火水溫隨著季度節變化，水溫波動較大，夏天時淬火水溫在30～35℃之間，而冬季淬火水溫在10～20℃之間。
（2）冷卻塔冷卻存在著冷卻過度的情況，造成電能的浪費。特別是冬天這種情況更加突出。我公司分布于各車間的水泵房有14個，冷卻系統總裝機容量670kW，一班的情況下每天耗能5360kW·h，電費在4000元左右。
（3）由于水泵房人工管理有時存在不到位的情況，出現工廠熱處理工序水溫異常的現象，造成大面積熱處理設備停工的現象。
2.方案制訂與實施
基于以上問題，有必要對淬火水池冷卻系統進行自動控制，實現水溫的穩定及電能的降低，因此我們制訂了詳細的技術方案：
（1）控制方式：設計方案采用中間繼電器、接觸器等控制，實現手動控制與自動控制兩種控制方式。
（2）溫度控制：溫度儀表實時顯示，根據溫度高低設定實現冷卻系統啟動或關停。
（3）定時功能：水溫自動控制系統可實現定時功能，定時啟動運行或停止運行。
（4）參數設定要求：由于季節變化，設定溫度參數不同，實現最佳的溫度控制要求。
（5）獨立控制：自動控制方式下，根據溫度設定不同，可實現水泵與風機獨立控制。
（6）電功率啟動：由于水泵電機頻繁啟停，要求電機控制系統采用軟啟動裝置或星三角形啟動。
（7）報警功能：水池水位、水溫過高，過低異常報警功能。此報警功能分為異常黃色報警，紅色報警。黃色報警時不影響生產，設備管理人員第一時間到水泵房查找原因并解決異常，為設備維修提供維修時間，紅色報警時相關熱處理設備停止生產。
3.改善效果確認
根據以上要求，我們對水泵房進行水溫自動化控制改造，為了更好驗證項目改造效果，我們對其中的一個水泵房安裝了計時器對水泵房水溫智能控制系統運行進行了數據統計。如附表所示，室外溫度在10℃左右時，淬火水溫高于32℃時開啟冷卻塔對淬火水溫進行冷卻，低于25℃時關閉冷卻塔冷卻系統，可以節約76.9%的冷卻塔開啟時間。根據計時器運行統計數據，結合季節性變化，夏季、冬季溫度變化對涼水運行時間有一定影響，預計：
（1）全年綜合節能效率平均可實現50%。
（2）參照2015年240個工作日，以單班生產進行計算，全年可節約51.5萬元，效果非常明顯。
同時淬火水溫變化在25～35℃之間波動，不僅降低運行成本，還解決了由于季節變化造成水溫產生的較大波動的問題。對于產品質量的穩定提供了保證。
數據統計表
4.結語
通過我們對水泵房冷卻水水溫自動控制改造，取得了以下明顯效果：
（1）預計每年我公司可可節約電費約51.5萬元。節能效果非常明顯，全部投資半年即可回收。
（2）淬火水溫控制由原來的10～40℃之間，可以有效的控制在25～35℃之間，對于產品質量的穩定起到的很好的保證。
（3）當淬火水池發生異常時，可以快速反應，通過黃色異常報警功能為維修人員提供維修緩沖時間，避免現場設備停工現象。
作者：馬強，周興動，黃軍鋒
單位：山推履帶底盤事業部二工廠
來源：《金屬加工（熱加工）》雜志
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