热处理行业现状和发展趋势

转变发展方式推进“两型”工业建设
——热处理行业现状及发展趋势
提纲
前言
一、《装备制造业调整和振兴规划》提出艰巨任务
二、热处理行业十年来发展
三、工作重点分析
四、节能减排清洁生产先进技术及国内外差距分析
五、国家相关政策与贯彻落实
六、近期重点工作
前言——热处理行业经济运行情况分析
1、总体运行良好
（1）总体增长幅度约15%
2008~2009年，热处理企业积极应对金融危机带来的影响，民营企业积极调整市场结构，开辟新的市场自保自救；国有企业充分利用政府拉动条件，开发新的产品。

2009年初（1~6月份），热处理企业生产任务下滑10%~70%不等，尤其是一季度，几乎是所有企业同
期相比减产，经济下滑。

二季度开始回升，下半年除少数加工对象专一或技术装备明显落后的企业外，大部分企业恢复正常。

到年底统计，全行业规模以上热处理加工企业平均经济增长幅度约10%，热处理各类零件2200万吨，工艺加工总量约5000万吨；热处理装备制造企业平均经济增长幅度约30%。

热处理行业经济增长幅度约15%。

全行业规模以上企业实现销售收入（加工营业额）可达380亿元。

（2）不同行业对象相差明显
2009年，为风电和铁路机车行业服务的热处理企业加工量（营业额）增长幅度可达50%；为汽车行业服务的热处理企业加工量（营业额）增长幅度可达20%；为海上运输和港口机械服务的热处理企业加工量（营业额）明显下滑，下滑幅度可达30%~50%，至今尚未恢复。

由于热处理行业服务对象广泛，技术装备和市场对象较综合的企业现在均恢复正常生产。

（3）不同地区的发展差距较大
江苏、浙江、广东等民营经济占主导的地区经济恢复站较快，如浙江东部的五金出口基地永康和台洲地区，在2008年第四季度金融危机刚一开始影响，民营老板就积极开辟国内外市场自保自救，保证了足够的出口订单，当地的热处理企业也保证了充足的生产任务，2009年全年经济持续呈现上升趋势；而在以国有企业为经济主体东北、华北和西部地区，2009年除受政府投资项目拉动的企业（如风电、核电、重机、石油、汽车等）外，其它企业的热处理生产下滑幅度大，甚至至今未恢复正常。

（4）热处理企业技术改造速度加快
在各级政府和行业协会积极推动节能减排清洁生产的影响和产品质量要求不断提高的动力下，热处理企业技术改造速度加快，先进热处理装备制造企业2009年供不应求，增长幅度可达30%。

主要产品是真空炉、可控气氛炉、高水平微机控制自动化生产设备和新型节能环保热处理设备等。

目前，热处理行业少无氧化加热热处理比重已达60%以上，骨干企业设备更新率达到70%以上。

（5）节能减排成绩显著
2009年，热处理骨干企业平均单位生产能耗已降至约540kW·h/t，实现“十一五”节能目标有望。

很多企业在通过ISO9000质量管理体系的基础上，开始进行ISO14000环境管理认证和ISO/TS16949认证工作。

另外还有部分企业通过了地方政府有关部门组织的清洁生产验收。

2、存在的问题
（1）产业结构调整速度放缓。

由于金融危机影响，地方政府原计划削减和整和落后产能、减少热处理厂点的打算，考虑社会就业和稳定等因素而受到影响。

如上海市原打算2009年削减几十家落后的热处理企业，结果只实现削减4家。

（2）先进热处理产能不足。

2009年金融危机也带来了促进提高热处理企业提升生产能力的机遇。

由于很多机械产品制造企业进一步提高了对产品质量要求，开
始在考察与其协作的热处理加工企业质量管理体系的基础上，对该企业的生产条件乃至生产设备提出指定性要求，如真空炉热处理、控制气氛炉热处理等。

而目前我国热处理行业先进热处理技术装备的产能还不足需求的一半，仍有50%以上的零件在耗能较高、质量保证能力差的老旧技术装备上进行热处理。

可见，热处理行业残存的落后产能之所以不能尽快淘汰，是因为保证生产的需求。

因此，热处理行业技术改造的空间还有很大。

（3）高技能人才匮乏问题愈加突出
新技术新装备的大量投入生产使用，热处理企业高技能人才匮乏问题愈加突出。

国营企业的热处理技术人员老化和流动严重，新建民营企业大量需求技术人员和技能型操作人员。

3、今年形势分析
（1）2010年1~2季度发展势头良好
2010年一季度热处理行业发展势头良好，热处理企业生产加工营业额较2009年四季度增长幅度约20%（与2009年一季度相比增加超过50%），先进技术装备配备齐全的企业，忙不过来，二季度增长幅度更大，出现交货拖期；热处理企业技术改造速度在加快，先进技术装备制造企业的订单已到10月份甚至年底。

（2）在工信部和中机联的指导和支持下，热处理行业的节能减排清洁生产活动已在全国展开。

2010年，将借此东风，以推动清洁生产节能减排为主线，进一步加速热处理企业的技术改造步伐。

实现“十一五”节能目标有望。

（3）、汽车行业仍是热处理企业的主要客户，铁路机车等行业热处理需求仍然看好。

新产品量增加，热处理企业在加快技术改造的同时需增强技术实力。

./总之，我们对热处理行业发展充满信心，任务艰巨，前景光明。

一、《装备制造业调整和振兴规划》提出艰巨任务
《装备制造业调整和振兴规划》在产业调整和振兴的主要任务中提出了针对转变产业发展方式而要求推进的七项重点工作，其中关于提高专业化生产水平，明确提出“改进企业组织生产方式，合理配置资源，整合区域内铸造、锻压、热处理、表面处理四大基础工艺能力，建设专业化生产中心。

加大技术改造投入力度，推广先进制造技术和清洁生产方式，提高材料利用率和生产效率，降低能耗，减少污染物排放”。

这项重点工作任务给热处理行业的发展指明了方向，也感到任务的艰巨。

热处理是装备制造业不可或缺的重要组成部分，是促进金属材料潜力充分发挥、提高金属零件内在质量和使用寿命的关键加工工序，是影响机电产品市场竞争力尤其是国际市场竞争力的重要因素。

而调研结果同时显示，机械产品制造过程中热处理用电量约占生产能耗用电量的25%～30%。

我国目前有热处理企业约18000家，（2008年统计）年处理各类零件约2500万吨，热处理工艺加工生产量约5000万吨/年，年耗电200亿度（约合800万吨标准煤）、消耗燃油约100多万吨、天燃气和液化煤气约400亿立方米。

平均每吨工件热处理
能耗约660kWh/t（约合0.26吨标准煤/吨），万元产值能耗约3870kWh（约合1.55吨标准煤）。

而美国、日本和欧盟等发达国家热处理行业平均能耗在450kWh/t以下，我国热处理能耗是工业发达国家的1.6倍。

另外，热处理生产过程中的三废排放管理目前还不够严格，只有很少的热处理企业建有烟气收集并处理设施，有些企业安装了烟气收集排放装置，改善了车间工作环境，但是直接排放大气，还有些企业是自然散发；我国每年热处理用水约3000万吨，排放废水约1000万吨，有很多热处理企业没有采用循环用水，只有很少企业建立了污水处理系统；热处理盐浴炉的废盐渣基本上处于无管理状态。

故热处理是机械工业中能源消耗较高和尚须加强环保管理的行业。

因此如何通过改造生产组织方式和热处理生产工艺，达到《规划》提出的单位工业增加值能耗、物耗和污染物排放显著降低、劳动生产率显著提高的目的，实现增长方式明显转变的目标，给热处理行业提出了新的艰巨任务。

二、热处理行业十年来发展
（一）行业规模有所扩大“十一五”期末，全行业共有热处理企业（含专业化厂、热处理设备制造厂、热处理工艺材料生产企业及主机厂的热处理分厂、车间）18000家，其中规模以上专业化热处理企业近6000家，热处理设备制造企业约1200家，工艺材料厂750家。

全行业热处理生产设备近10万标准（150kWh）台，装机容量约1500万kW，年耗电约230亿kW·h。

骨干企业平均单位能耗约500kW·h。

全行业规模以上企业实现销售收入560亿元。

全行业职
工约54万，全员劳动生产率约11万元/人。

（二）专业化生产有所发展随着改革开放的深入、市场机制不断完善和融入世界经济一体化的发展，我国中小三资制造企业大量出现，热处理专业厂如雨后春笋般涌出，到本世纪初已发展到5000多家。

其中不乏资金充足，设备先进，技术起点高，管理有条，经济效益好的佼佼者。

中国热协在“十五”和“十一五”期间积极推动热处理企业规范化生产，显著提高了热处理专业厂的生产技术水平、管理水平和市场竞争能力。

（三）生产技术有长足进步少无氧化加热热处理比重已达60%以上，真空加热油淬、高压气淬、低压渗碳热处理广为推广，多用炉气体渗碳基本实现碳势自动控制，Φ4米以上特大型齿轮用国产设备实现了深层可控渗碳淬火，高温快速渗碳和氮势可控渗氮也都用于生产，超高频、高频、超音频、中频、工频、双频感应热处理、横向磁场加热、数控模拟感应淬火技术都在生产中应用，铁素体状态下的低温化学热处理、金属和非金属材料的物理和化学气相沉积、激光热处理、等离子热处理和化学热处理都获得较普遍采用或一定程度推广。

化学热处理催渗技术处于国际领先水平，
（四）生产设备有所更新由于大型国营企业和大量热处理加工企业兴起的技术改造，华东和华南沿海城市轻工、电气产品模具的大量需求，航空制造大量接受飞机零件加工的对外协作，兴起了以购置真空热处理设备和密封多用炉生产线为主的设备更新浪潮。

汽车、铁道、造船、风电、兵器、钻探、采掘等行业的汽油机、柴油机、减速
箱零件、基础零部件的热处理也基本实现了以推杆炉、辊棒炉、链板炉、网带炉、密封多用炉、晶体管感应电源和自动淬火机床为主的热处理设备更新。

企业技术改造和更新设备的热潮使热处理设备市场形成十分繁荣景象。

骨干企业设备更新率达到70%以上。

（五）企业质量管理水平有所提高在“十一五”期间行业普遍开展ISO9000、ISO14000和ISO/TS 16949质量管理和环境管理认证工作，对提高产品质量起到了有力推动作用。

在国际合作过程中，企业按国际标准的严格规定来选择热处理协作伙伴也促使热处理专业厂必须提高管理水平以满足客户的“高水平”要求。

热处理规范企业产品质量一次检验合格率大幅度提高，达到98%以上。

有一部分热处理厂通过了地方政府有关部门组织的清洁生产验收。

（六）开发创新能力有所提高对引进技术的消化吸收，外资企业的涌入，源源不断的海归，频繁的国内外技术交流，使企业人员开阔了眼界，看清了大势，明确了差距和赶超目标，大大提高了本土设备制造业的新产品开发创新能力。

各类真空热处理设备生产自足，满足了航空和模具工业的需求，多种类型密封多用炉，特大型井式渗碳炉都能自行制造。

本土企业制造的热处理设备除已提供东南亚国家外，还向日本，美国等发达国家出口。

这些都是开发创新能力提高的具体例证。

“十一五”期间，行业内共有11项先进技术通过了成果鉴定，鉴定的设备和技术有：真空渗氮多功能炉、VCH碳氢溶剂型真空清洗机、多功能淬火冷却系统、SIZX-Ⅲ型在线深冷处理设备、BCRX-Z系列薄板成型淬火自动生产线、可控气氛罩式渗氮炉、
RQT-T1200系列智能台车燃气热处理炉、高温可控气氛多用炉、稀土催渗和BH催渗及催渗技术研发、卧式蒸汽发蓝炉、KBL型闭式冷却塔等，这些都是自行开发达到国际先进水平的热处理技术。

三、工作重点分析
经过认真分析和研究，中国热处理行业协会认为，热处理行业贯彻落实《装备制造业调整和振兴规划》，实现热处理行业科学发展的核心就是做好节能减排；热处理行业产业结构调整和优化升级的目标就是建设资源节约型和环境友好型企业；转变热处理行业发展方式的关键就是加快淘汰落后产能，推广应用新型技术装备，适应低碳经济发展。

对此，中国热协确定以节能减排为工作重心，提出了“热处理行业在‘十一五’期间争取实现单位热处理加工（或万元产值）能耗降低30%，三废排放总量减少15%，骨干热处理企业争取实现零污染的目标”，加大力度在热处理行业推行清洁生产。

热处理行业把节能减排清洁生产作为当前工作重心，得到了上级领导部门的肯定和支持，中国机械工业联合会一直十分重视热处理行业的清洁生产工作，把热处理行业作为机械行业开展节能减排的重点行业和推行清洁生产的试点行业，在国家发改委和工信部的统一部署和大力支持下。

自2006年至今，按照国家发改委和工信部节能减排工作的总体要求，在中国机械联合会组织下，中国热处理行业协会先后开展了“热处理行业节能减排现状调研”、“热处理行业节能减排途径与政策研究”、“热处理行业清洁生产推行方案”、“热处理行业清洁生产水平评价标准”、“热处理清洁生产先进技术筛选与评
估”等一系列工作。

工作重心确定之后，中国热协组织专家开展深入的调研和论证，认为在当前阶段推广应用先进技术是实现节能减排的有效措施。

在与国家发改委经济运行局共同开展的“热处理行业节能减排调研”和在中机联组织下完成的“热处理行业推进节能减排工作的途径及政策研究”两项工作基础上，在中机联组织下，中国热协组织专家接受工信部节能司委托，制订《热处理行业清洁生产推行方案》和编制《热处理行业清洁生产水平评价标准》，《推行方案》以节能减排、保护环境、促进热处理行业清洁生产为出发点，以提高资源利用率，减少或避免污染物的产生为主要任务，充分发挥先进技术对清洁生产和节能减排的支撑作用，提出了推行热处理行业清洁生产的指导思想、原则、目标和重点技术内容，引导热处理企业技术改造方向。

工信部三月份发布文件《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）中列出了热处理行业清洁生产目标和9项清洁生产技术，包括：真空热处理技术、可控气氛热处理技术、加热炉全纤维炉衬技术、高效节能型空气换热器、IGBT晶体管感应加热技术、计算机精密控制技术、化学热处理催渗技术、多功能淬火冷却系统、真空清洗技术。

做好这9项清洁生产技术的推广应用和示范工作，将是中国热协未来三年的中心工作内容和主要抓手。

《热处理行业清洁生产水平评价标准》的主要技术内容包括：热处理企业安全生产和环境保护、企业管理和产品质量保证、有关热处理工艺能耗指标、热处理加热设备能效指标、热处理盐浴炉使用及用
盐管理、热处理加工企业市场准入条件、监督管理办法等。

《热处理行业清洁生产水平评价标准》的报批稿已经上报工信部节能司待批，《标准》作为新建热处理生产加工企业市场准入条件和对既有热处理企业开展清洁生产水平的评价，防止企业高能耗、低水平重复建设，切实减少对环境的污染和防止不安全因素，加快改造和淘汰落后陈旧的传统工艺装备，促进热处理行业科学发展，也可使热处理企业更好的符合国家和地区工业发展规划、区域环境功能及产业结构调整的要求，使企业加快向集约化、专业化方向发展。

这个标准将是中国热协加强对热处理企业进一步规范化管理的重要依据。

四、节能减排清洁生产先进技术及国内外差距分析
节能减排清洁生产先进技术有：
1、真空热处理技术
2、可控气氛热处理技术
3、加热炉全纤维炉衬技术
4、高效节能型空气换热器
5、IGBT晶体管感应加热技术
6、计算机精密控制技术
7、化学热处理催渗技术
8、多功能淬火冷却系统
9、真空清洗技术。

推广先进技术主要内容如下：
序号技术
名称
适
用
范
围
技术主要内
容
解决的主
要
问题
技术
来源
所处
阶段
应用前景分析
1 可控
气氛
热处
理技
术
热
处
理
加
工
业
可控气氛渗
碳（含碳氮
共渗）可控
气氛渗氮
（含氮碳共
渗）可控气
氛保护淬
实现无氧
化脱碳，
提高产品
质量和合
格率，节
约原材
料，减少
自主
研发
推广
阶段
1、减少油烟排放：
如在全行业推广普
及，年减少油烟排放
约1亿立方米；2、
节能：如在全国行业
推广普及，年节电10
亿度，相当于减排
火、回火、正火、退火。

热处理加
工中废气
和有害气
体排放，
节能效果
明显
99.7万吨二氧化碳，
或27.2万吨碳粉尘。

3、节材：3～5% 目
前行业普及率5%。

2 加热
炉全
纤维
炉衬
技术
热
处
理
加
工
业
采用全纤维
保温材料作
为热处理加
热炉炉衬。

全纤维保
温材料导
热率低，
可大大减
少炉体蓄
热，减少
炉体热量
损失。

自主
研发
推广
阶段
目前我国热处理行
业70%是电加热炉，
其中80%以上仍采
用耐火砖作为保温
材料，若在行业内推
广普及全纤维保温
材料，可实现行业节
能10%，即年节电约
20亿度。

相当于减
排199.4万吨二氧化
碳，或54.4万吨碳
粉尘。

目前普及率
20%。

3 高效
节能
型空
热
处
理
采用强化转
热技术，改
变流体的流
1、节约水
资源2、
提高转热
自主
研发
推广
阶段
目前热处理加工企
业大多使用水冷换
热器，若推广普及可
气换热器加
工
业
动状态和边
界层，加大
旋转流动，
引发二次
流。

提高了
换热效果。

效果，比
水冷换热
器节约能
耗30%。

节约用水300万吨/
年。

节电1.8亿度/
年，相当于减排18
万吨二氧化碳/年，或
54.9万吨碳粉尘/
年。

目前普及率
3%。

4 IGB
T晶
体管
感应
加热
电源
技术
热
处
理
加
工
业
IGBT为全
控器件，可
通过门信号
来控制器件
的开通与关
断，即桥臂
间的换流即
可像晶闸管
逆变器一样
靠负载谐振
回路实现换
流，也可直
接通过门极
信号关断导
通臂IGBT
1、清洁生
产
2、节能
自主
研发
推广
阶段
感应加热约占全行
业产能的20%。

目前
我国热处理企业中
还有60%的企业仍
在使用老式电子管
电源和中频发电机
电源。

新型IGBT电
源比老式电子管和
发电机电源节能
30～40%。

若在行业
内普及IGBT电源可
实现全行业节点2%
的效果。

即年节电4
亿度。

相当于减排40
万吨二氧化碳/年，或
实现硬换流。

11万吨碳粉尘/年。

目前普及率5%。

5 计算
机精
密控
制系
统
热
处
理
加
工
业
采用PID、
PLC计算机
控制技术。

提高产品
质量和合
格率，节
能。

自主
研发
推广
阶段
目前热处理企业中
大量的设备仍在使
用接触式控制系统，
由于控制精度不高，
在加热过程中造成
很大的能源浪费。

若
在全行业推广普及
PID控制技术，可实
现全行业节能5%的
效果。

即年节电10
亿度，年节电10亿
度，相当于减排99.7
万吨二氧化碳，或
27.2万吨碳粉尘。

目前普及率5%。

6 化学
热处
理催
渗技
术
热
处
理
加
工
在化学渗剂
中添加一定
的化学活性
物质破坏钢
表面钝化
提高生产
效率，降
低生产成
本，节能。

自主
研发
推广
阶段
业膜，提高钢
表面活性，
从而加速化
学热处理时
金属材料和
化学渗剂的
反应速度。

7 多功
能淬
火冷
却系
统
热
处
理
加
工
业
通过计算机
模拟技术，
对金属热处
理过程的工
艺要素进行
模拟、优化，
并据此进行
淬火冷却系
统设计，达
到提高工
效、降低能
耗、有效的
减少有害气
体排放、杜
绝火灾事
提高生产
效率和质
量；减少
有害气体
排放；节
能
自主
研发
推广
阶段
大型工件在油中淬
火时产生大量的油
烟，并存着安全隐
患。

此项技术可以有
效地减少有害气体
的排放，杜绝火灾事
故。

并达到节能效
果。

减少有害气体
排放90%；综合节能
5%。

目前普及率不
足1%。

故。

8 真空
清洗
技术
热
处
理
加
工
业
采用对金属
切削液、防
锈油和淬火
油等有良好
溶解性的环
保型碳氢化
合物为清洗
剂，通过在
真空状态下
用溶剂和溶
剂蒸汽对工
件进行有效
清洗，然后
真空负压干
燥工件，同
时再生装置
在真空负压
状态下对溶
剂进行蒸
馏，并冷凝
目前常用
的清洗机
主要以氟
利昂、三
氯乙烷为
洗涤剂的
溶剂型清
洗机和发
泡式温水
清洗机。

这些清洗
机主要问
题是：清
洗效果
差，在后
续热处理
过程中会
产生大量
的油烟，
环境污染
自主
研发
推广
阶段
热处理加工过程中
淬火和回火年产生
油烟约 3.2亿立方
米，如在全行业推广
真空清洗技术可减
少油烟排放量的
50%。

（约1.6亿立
方米/年）目前行业
普及率约1%。

回收溶剂，
废液分离后
单独排出。

严重。

9 真空
热处
理技
术
热
处
理
加
工
业
真空油气淬
技术、真空
渗碳技术、
真空渗氮技
术、真空烧
结技术、真
空高压气淬
技术、真空
热处理工艺
智能控制技
术。

无氧化脱
碳、减少
热处理加
工过程中
废气和有
害气体排
放、节能
自主
研发
推广
阶段
真空热处理具有高
效、优质、节能、节
材和无污染的优点。

高效：工艺时间减少
50%；优质：减少
返工和废品的效果
明显，产品一次交检
合格率可达到99%
以上，（而其他热处
理技术一次交检合
格率低于90%）；节
能：一次交检合格率
提高8%，可实现全
行业总能耗节约
5%。

按2008年全行
业电耗200亿度计算，年节电10亿度。

相当于减排99.7万吨二氧化碳，或27.2万吨碳粉尘；节材：真空热处理技术可实现无氧化无脱碳的效果，因而可以免除热处理加工后的精加工，节省钢材3～5%。

从而达到提高产品使用寿命和节材效果；无污染：真空热处理技术可实现热处理过程的零排放。

据统计分析，全行业可采用真空热处理技术加工占行业总加工量的20%，目前普及率约2%。

我国和国际先进水平的差距
1、能源利用率低
加热炉能源选用不合理，电阻炉占设备总量的90%以上，燃料炉不足10%。

加热炉的废热、余热利用不够，炉子形状、结构不合理，炉衬材料选用不当，热损失严重。

大多数产品制造厂都在自行热处理加工，因产品批量小，不能连续生产，所采用的小型炉子多，大型炉少，周期式炉多，连续式炉少，造成设备利用率和能源利用率低的后果。

2、设备平均水平低
加热设备可靠性差、事故率高、温度均匀性差，料盘、料筐、夹具重量大，勿用的热消耗多，炉内循环程度低、均匀性差，10bar以上真空加热高压气淬炉本土制造厂鲜有生产，设备自动化、智能化程度低。

3、工艺平均水平低
真空、可控气氛的无氧化加热比重低，许多加工企业渗碳时不控制碳势，工艺参数控制不严致使产品质量均匀性差。

大部分企业尚未采取产品质量在线控制技术和统计过程管理，废品率、返修率高。

4、生产管理水平不高
相当部分企业的管理和技术力量薄弱，管理人员技术水平和素质。