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连接环是刮板输送机的主要零部件，现国内普遍采用锻造、热处理工艺生产法。连接环生产成本构成中，材料费、能源费和模具费所占比例较高。本文围绕生产连接环各环节进行论讨分析，通过采用余热淬火工艺降低电力消耗，采用楔横轧预制坯技术提高材料利用率，采用中频感应加热棒料节约能源，采用摩擦压力机模锻提高模具寿命等多项技术改进措施，实现连接环生产的节能、节材、降耗、增效。
前言：矿用圆环链用开口式连接环简称连接环，产品执行标准为MT/T71-1997《矿用圆环链用开口式连接环》。****公司是目前国内生产连接环的专业厂家之一。连接环是刮板输送机的主要零部件，现国内普遍采用锻造工艺生产法，在生产连接环成本构成中，材料费、能源费和模具费占比85%以上。由于钢材价格不断上涨，留给企业的利润空间非常小；同时工人劳动强度大、工作环境差，对环境保护有一定影响。
科技是第一生产力，应用新工艺，新技术，新材料来降本增效往往可以取得事半功倍的效果。由于锻件的主要成本来自材料、模具和能源等三个方面，因此我们的技改工作也是围绕这三个方面及改善工作条件开展的。我公司近几年通过新工艺、新技术、新材料的推广应用，不断提高材料利用率、能源利用率、劳动生产率和模具寿命等，以减轻工人劳动强度，改善工作环境，降低生产成本，进一步实现绿色锻造的目的。
1 采用余热淬火工艺降低电力消耗
过去的工艺流程淬火和回火采用75KW箱式电炉锻后集中热处理，淬火工艺为：加热温度880±10度，保温1小时，水冷。装炉量450件/炉，淬火升温时间2小时，保温时间的负荷比例为50%。这样淬火每炉的耗电量为：2.5h*75KW=187.5KWh，单件连接环的淬火耗电量为187.5/450=0.42KWh。
由于锻造切边后的温度在870~900度之间，正好处于连接环的淬火范围，关键是解决好锻造切边后的热冲孔工艺（如果不在淬火前冲孔，淬火后无法钻孔）。通过反复研究试验，我们解决了热冲孔工序中的一些技术难点问题，稳定了热冲孔工艺，实现了利用锻造余热进行淬火，从而降低能源消耗，提高工作效率的目的。
采用锻造后余热淬火工艺比电炉淬火工艺节电特别明显。按照年产60万件计算，一年可节电25.20万KWh，节约电费14余万元。
2 采用楔横轧制坯提高材料利用率降低劳动强度
过去，我公司先是同国内其他连接环生产厂家一样，多采用粗棒料直接锻制生产工艺，主要缺点是锻后飞边大，浪费钢材，生产成本高。后来，采用加热后自由锻制坯、压弯成型后再模锻方式生产，虽然飞边有所减小，但是工作环境恶劣，工人劳动强度大。通过调研考察，进行多种方案对比，我们选定楔横轧制坯方案，以求达到材料的合理分布，提高材料利用率和产品合格率，同时减轻工人劳动强度。
楔横轧是一种高效金属成形工艺。楔横轧不仅广泛应用于大批量的轴类零件毛坯生产，还可以用它为模锻件提供比其他锻造方法更精确的预制毛坯，从而达到节省材料目的。楔横轧的工作原理：两个带楔形模具的轧辊，以相同的方向旋转并带动圆形轧件旋转，轧件在楔形孔型的作用下，轧制成各种形状的台阶轴。
我公司采用楔横轧制坯工艺后，每件产品节约钢材0.2公斤，连接环年产量在60万件左右，年节约钢材600000×0.2=120吨，计年节约资金30余万元。另外，由于楔横轧制坯，材料分布合理，模锻后飞边较小，模锻打击力相对减小，锻模承受力亦相对减小，锻模寿命提高一倍，年节约模具费用约15万元。楔横轧制坯工艺的应用，给我公司创造了良好的经济效益和社会效益。
3 采用节能设备及工艺
3.1 采用中频感应加热取代燃煤反射炉
燃煤反射炉存在污染大、工人劳动环境差、产品外观质量不稳定等缺点。中频感应加热技术具有工件加热速度快、加热均匀、氧化脱碳少、温控精度高、加热效率高、锻件质量好等优点。感应加热炉与煤炉相比，工人不再受煤炉的烘烤与烟熏，更可达到环保部门的各项指标要求。感应加热是一种先进节能的加热方式，锻件由室温加热到1100℃，吨锻件耗电量小于400度，燃煤反射炉的吨锻件耗煤量0.4吨，按现行电、煤价格，感应加热比燃煤反射炉节约成本140元/吨，年节约能源费用10万元，并极大的改善了工作环境，消除污染。
3.2 利用摩擦压力机取代模锻汽锤
过去，一吨模锻锤是我公司生产连接环的关键设备。一吨模锻锤正常生产时需要一台20立方的压风机供压缩空气，20立方压风机额定输入功率130KW 。压风机不仅耗电量大，而且需安排专人维护看管。要降低连接环的生产成本，提高经济效益，改造连接环生产的锻造设备也是一个重要目标。
20立方压风机额定输入功率130KW，如果按照保守的70%负荷率计算，实耗功率为91KW。400吨摩擦压力机总额定负荷功率为37.5KW，实际平均功率30KW。按每班工作6小时，生产连接环1500件计算，每环可节电0.244度，每度电按0.50元计算，计节约电费0.122元/件。另外压风机的维护保养及人工费用按每班200元计算，折合费用0.125元/件。因此，连接环锻造设备改造后，连接环的生产成本可降0.247元/件。按年产60万件连接环计算，一年可降低费用14.82万元，约1.5年即可收回投资。经济效益和节能减排效果明显。此外，采用摩擦压力机较模锻锤生产连接环还具有震动小、噪声低等诸多环保方面的优势。
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