As peças forjadas são importantes peças de base na área industrial e seu processo de produção envolve grande consumo de energia. Com a crescente consciência ambiental e o aumento dos custos de energia, a tecnologia de poupança de energia está se tornando cada vez mais importante no processo de produção de peças forjadas. O presente trabalho analisará o estado atual do consumo de energia e os problemas existentes no processo de produção de peças forjadas, discutirá as técnicas viáveis de economia de energia e explicará a importância e viabilidade das técnicas de economia de energia através de um estudo de caso.
I. análise do consumo de energia
O consumo de energia durante a produção de peças forjadas está focado nos segmentos de aquecimento, usinagem sob pressão e resfriamento. Entre eles, o link de aquecimento inclui o aquecimento da matéria-prima para um estado de alta temperatura para obter deformação plástica; O link de processamento de pressão inclui operações como forjamento e estampagem, onde o material aquecido é plasticamente deformado para obter a forma e as propriedades desejadas; A relação refrigerando é refrigerar o forjamento processado para conseguir a estabilidade de suas propriedades do uso.
Os principais problemas de desperdício de energia e ineficiência presentes nos três segmentos incluem:
Link de aquecimento: os métodos tradicionais de aquecimento de fornos elétricos são menos eficientes, resultando em grande desperdício de energia. Ao mesmo tempo, devido à temperatura desigual da fornalha e ao tempo de aquecimento demasiado longo, é fácil causar o superaquecimento e a queima das matérias primas e outros fenômenos.
Link de processamento de pressão: alguns equipamentos de forjamento estão sob carga durante a operação, resultando em baixa utilização de energia. Além disso, o modo de operação manual tradicional é fácil de causar desperdício de material e baixo rendimento.
Relação refrigerando: a maioria das peças forjadas usam o modo refrigerando natural, ineficiente e fácil produzir a diferença da qualidade. Ao mesmo tempo, a velocidade de resfriamento muito rápida pode levar ao aumento da tensão interna do forjamento e afetar suas propriedades de serviço.
Ii. Introdução à tecnologia de poupança de energia
Em resposta aos problemas acima mencionados, as seguintes tecnologias de poupança de energia podem ser adotadas:
Temperatura de aquecimento otimizada: tecnologias avançadas de aquecimento elétrico, como aquecimento por indução eletromagnética e aquecimento infravermelho, são adotadas para aumentar a taxa de aquecimento e utilização de energia e reduzir o desperdício de energia.
Controle de pressão: o equipamento de controle de pressão de alta precisão é selecionado para realizar o controle preciso da pressão durante o processo de forjamento, a fim de reduzir o consumo de energia.
Melhorar o modo de resfriamento: a tecnologia de resfriamento forçado, como resfriamento de água e óleo, melhora a velocidade de resfriamento e reduz o tempo de resfriamento e o consumo de energia.
Recuperação de calor residual: o calor residual gerado no processo de forjamento é usado para uso secundário, como pré-aquecimento de matérias-primas, aquecimento, etc., para conseguir a reciclagem de energia.
Atualização de equipamentos: a introdução de equipamentos de forjamento de alta eficiência e baixo consumo de energia, melhora a eficiência operacional do equipamento e reduz o consumo de energia.
Na aplicação de tecnologias de economia de energia, fatores como a viabilidade da tecnologia e o custo econômico precisam ser considerados de forma integrada. Por exemplo, embora a tecnologia de resfriamento forçado possa melhorar a velocidade de resfriamento, é necessário aumentar o equipamento de resfriamento e o meio de resfriamento, resultando em um aumento de custo; Embora a tecnologia de recuperação de calor residual permita a reciclagem de energia, fatores como a estabilidade do calor residual e o custo de investimento em equipamentos de recuperação precisam ser considerados.
Iii. Análise do caso
Tomemos como exemplo uma fábrica de forjamento, que produz principalmente vários tipos de peças mecânicas. No processo produtivo, o consumo de energia é maior nas etapas de aquecimento, usinagem sob pressão e resfriamento. A fim de reduzir o consumo de energia e melhorar a utilização de energia, a planta adotou as seguintes medidas de poupança de energia:
Temperatura de aquecimento otimizada: a tecnologia de aquecimento por indução eletromagnética é usada para aquecer as matérias-primas, o que melhora a velocidade de aquecimento e a utilização de energia. Ao mesmo tempo, evita problemas como temperatura desigual do forno e superaquecimento das matérias-primas.
Controle de pressão: a imprensa hidráulica de alta precisão é selecionada para substituir o equipamento de forjamento tradicional para realizar o controle preciso da pressão, o que efetivamente melhora o rendimento e a utilização do material.
Melhorar o modo de resfriamento: a tecnologia de resfriamento forçado é usada para acelerar a velocidade de resfriamento das peças forjadas, o que reduz o tempo de resfriamento e o consumo de energia. Ao mesmo tempo, evita o problema de estresse interno causado por resfriamento muito rápido.
Recuperação de calor residual: o calor residual gerado no processo de forjamento é usado pela segunda vez através de equipamentos de recuperação de calor residual, como pré-aquecimento de matérias-primas, aquecimento, etc., para realizar a reciclagem de energia.
Após a implementação das medidas de poupança de energia acima mencionadas, o consumo de energia nesta forjaria foi significativamente reduzido e a utilização de energia aumentou significativamente. Ao mesmo tempo, devido ao uso de equipamentos avançados e tecnologia de controle, a taxa de rendimento da planta também foi grandemente melhorada, o que trouxe benefícios econômicos e sociais consideráveis para as empresas.
Iv — conclusão
O presente trabalho analisa o estado atual do consumo de energia e os problemas existentes no processo de produção de peças forjadas, apresenta as técnicas viáveis de economia de energia e, através de um estudo de caso, explica a importância e a viabilidade das técnicas de economia de energia. Os resultados mostram que a adoção de tecnologias de economia de energia pode efetivamente reduzir o consumo de energia e melhorar a utilização de energia no processo de produção de peças forjadas, trazendo consideráveis benefícios econômicos e sociais para as empresas.
No futuro, com a crescente consciência ambiental e o aumento dos custos de energia, a tecnologia de poupança de energia no processo de produção de peças forjadas será cada vez mais amplamente utilizada. Portanto, as empresas de produção de peças forjadas devem introduzir ativamente tecnologia avançada de poupança de energia e equipamentos, fortalecer a gestão de poupança de energia e pesquisa técnica, a fim de melhorar a competitividade das empresas e alcançar o desenvolvimento sustentável.
