淺談軋鋼生產(chǎn)中節(jié)能環(huán)保降耗新技術(shù)的應(yīng)用

李華強(qiáng)

(西林鋼鐵集團(tuán)阿城鋼鐵有限公司, 哈爾濱 150300)

科技開(kāi)發(fā)是企業(yè)發(fā)展的源泉，新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用、發(fā)展尤為重要，近年來(lái)，軋鋼生產(chǎn)中所涌現(xiàn)的新技術(shù)、新工藝主要是圍繞節(jié)約能源、降低成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量、開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品所進(jìn)行的。

1 連鑄坯熱送熱裝技術(shù)

連鑄坯熱送熱裝技術(shù)是指在400℃以上溫度裝爐或先放入保溫裝置，協(xié)調(diào)連鑄與軋鋼生產(chǎn)節(jié)奏，然后待機(jī)裝入加熱爐。在軋鋼采用的新技術(shù)中熱送熱裝效益明顯，主要表現(xiàn)在：大幅度降低加熱爐燃耗，減少燒損量，提高成材率，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期等。

連鑄坯熱送熱裝技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需要以下幾個(gè)條件：(1)質(zhì)量合格的連鑄板坯；(2)工序間的協(xié)調(diào)穩(wěn)定；(3)相關(guān)技術(shù)設(shè)備要求，如采用霧化冷卻、在平面布置上盡可能縮短連鑄到熱軋之間的距離，通過(guò)在輸送輥道上加設(shè)保溫罩及在板坯庫(kù)中設(shè)保溫坑等；(4)采用計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)。

根據(jù)國(guó)內(nèi)目前的實(shí)際情況分析，需要繼續(xù)推廣該技術(shù)，己經(jīng)采用的軋機(jī)應(yīng)當(dāng)在提高水平上下功夫。通過(guò)加強(qiáng)管理保證該技術(shù)的連續(xù)使用，不斷提高熱裝率和提高熱裝溫度，同時(shí)進(jìn)行必要的攻關(guān)，解決由于采用熱裝技術(shù)以后，產(chǎn)生的產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定問(wèn)題。

2 薄板坯連鑄連軋技術(shù)

薄板坯連鑄連軋是鋼鐵生產(chǎn)近年來(lái)最重要的技術(shù)進(jìn)步之一。采用薄板坯連鑄連軋工藝與傳統(tǒng)鋼材生產(chǎn)技術(shù)相比，從原料至產(chǎn)品的噸鋼投資下降19%～34%，廠房面積為常規(guī)流程的24%。生產(chǎn)時(shí)間可縮短10倍以上，金屬消耗為常規(guī)流程的66.7%，加熱能耗是常規(guī)流程的40% ，噸材成本降低400～600元。

目前薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線(xiàn)可以生產(chǎn)的品種主要有：低碳鋼、低合金鋼、普通管線(xiàn)鋼、可熱處理鋼、彈簧鋼、工具鋼、電工鋼、耐磨鋼和部分不銹鋼等。

增加薄板坯連鑄連軋品種所采取的主要措施歸結(jié)起來(lái)主要有：改進(jìn)電爐原料結(jié)構(gòu)，普遍進(jìn)行鐵水預(yù)處理，加強(qiáng)鋼水精煉，配備真空精煉設(shè)備，從根本上改善鋼水的純凈度；改進(jìn)結(jié)晶器的結(jié)構(gòu)；二冷普遍采用輕(軟)壓下技術(shù)，并根據(jù)鋼種、鑄速對(duì)二冷區(qū)域輕(軟)壓下的起點(diǎn)、終點(diǎn)、壓下量及壓下速率進(jìn)行智能化控制；加大鑄坯厚度以增加壓縮比，提高澆鑄過(guò)程中結(jié)晶器液面的穩(wěn)定性；進(jìn)行粗軋；多次高壓水除鱗；進(jìn)行鐵素體軋制等7 個(gè)方面。這樣不僅全面提高了熱軋薄帶卷的質(zhì)量，而且可擴(kuò)大產(chǎn)品品種范圍。

從工藝?yán)碚撋蟻?lái)分析，薄板坯連鑄速度高、凝固傳熱強(qiáng)度大，只要控制低的系統(tǒng)澆鑄溫度，加上電磁攪拌、輕壓下等技術(shù)，鑄坯質(zhì)量就可以達(dá)到或接近傳統(tǒng)板坯連鑄的質(zhì)量。快速邊部加熱、均熱，多道次高壓水除鱗，加上新流程的精軋機(jī)組配備了最新的技術(shù)裝備，軋制質(zhì)量可以?xún)?yōu)于部分傳統(tǒng)熱軋機(jī)組的軋制質(zhì)量，在同樣的潔凈鋼生產(chǎn)條件下，新流程生產(chǎn)各種優(yōu)質(zhì)薄帶材可以達(dá)到傳統(tǒng)流程的質(zhì)量水平。

3 節(jié)能加熱爐技術(shù)

高效蓄熱技術(shù)是目前世界上先進(jìn)的燃燒技術(shù)，可以從根本上提高企業(yè)能源利用率，對(duì)低熱值煤氣進(jìn)行合理利用，最大限度地減少污染排放，很好地解決燃油爐成本高、燃煤爐污染重的難題。

新型蓄熱式爐技術(shù)能最大限度地回收出爐煙氣的熱量而大幅度節(jié)約燃料、降低成本，還能提高爐子的產(chǎn)量，同時(shí)減少CO2和NO2的排放量，有利于環(huán)境保護(hù)，因此引起普遍重視和迅速推廣。新型蓄熱式加熱爐技術(shù)的重大突破主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是蓄熱體改為陶瓷小球、蜂窩體等陶瓷質(zhì)蓄熱體，表面積比格子磚大了幾十倍，因而傳熱效率很高，蓄熱室體積大大減少；二是換向設(shè)備的改造和控制技術(shù)的提高，使換向時(shí)間大大縮短，可靠性增強(qiáng)。傳統(tǒng)蓄熱室的煙氣溫度為300℃、600℃，而新型蓄熱室煙氣排出的溫度只有200℃或更低。新型蓄熱室可以將空氣或煤氣預(yù)熱到比爐煙氣溫度只低100℃左右，熱效率可達(dá)到70%以上。

我國(guó)鋼鐵企業(yè)高爐煤氣放散率為13.72%，如果將放散煤氣全部利用，可節(jié)約260 萬(wàn)t標(biāo)煤。采用高效蓄熱技術(shù)后，可實(shí)現(xiàn)軋鋼加熱爐的高效、低耗和清潔生產(chǎn)，生產(chǎn)成本可大大降低，提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)能力。

4 熱軋工藝潤(rùn)滑技術(shù)

對(duì)許多軋機(jī)而言，采用工藝潤(rùn)滑能降低軋制壓力、轉(zhuǎn)矩和能耗，特別是對(duì)鋼板軋機(jī)尤為重要。軋板時(shí)往往因?yàn)檐堉屏δ軈?shù)而限制了允許壓下量，在薄板軋機(jī)上采用潤(rùn)滑可以減薄軋制帶鋼的厚度，以及減少軋輥磨損而改善產(chǎn)品表面質(zhì)量。鋼的熱軋溫度一般在800～1 250℃，在變形區(qū)軋輥表面的溫度可高達(dá)450～550℃，因此，需要用大量的水冷卻軋輥。在這種情況下，熱軋潤(rùn)滑劑應(yīng)具備以下性能：a對(duì)軋輥表面有牢固的附著能力，不易被水沖掉；b高溫下有良好的抗氧化及耐熱性；c抗乳化性好，軋制后容易與冷卻水分離。

通過(guò)試驗(yàn)可得出以下結(jié)論：

(1)采用熱軋工藝潤(rùn)滑，軋制壓力比初期軋制時(shí)的軋制壓力降低得多。

(2)軋輥表面狀況：由于使用潤(rùn)滑劑附輥面上生成了薄膜，使輥面始終保持光滑的狀態(tài)。

(3)軋輥磨損：由于軋制力的降低和軋輥表面生成薄膜，軋輥磨損量通?？蓽p少30%。

(4)成品形狀及斷面改善：由于軋輥磨損的減少和軋制壓力的降低，使成品的形狀和斷面得到改善。

(5)軋制動(dòng)力消耗降低：由于軋制力的降低，軋制動(dòng)力的消耗約下降8%。

5 可逆冷軋機(jī)工藝潤(rùn)滑

目前冷軋薄板生產(chǎn)除用連續(xù)式冷軋機(jī)組外，仍有不少冷軋廠采用可逆冷軋機(jī)組。隨著小鋼廠的發(fā)展，可逆冷軋機(jī)由于其靈活性和經(jīng)濟(jì)性而更受到青睞。可逆冷軋機(jī)工藝潤(rùn)滑的特點(diǎn)：由于原料至成品往復(fù)各道次均在同一軋機(jī)上完成，而為其配套的乳化液系統(tǒng)僅能有1套，因此不能像連軋機(jī)組那樣配置2～3套乳化液系統(tǒng)以提供不同濃度的乳化液，達(dá)到既充分發(fā)揮軋制油的特點(diǎn)，又能減輕軋制油對(duì)成品表面的影響；而可逆軋機(jī)的一套乳化液系統(tǒng)既要兼顧軋制油的潤(rùn)滑性能，又要保證軋制油的清潔性。

(1)由于在可逆軋機(jī)上低速大壓下量的初始道次和高速小壓下量的成品道次均在同樣工藝潤(rùn)滑條件下完成，因此對(duì)軋制油的特性要求更高。

(2)可逆軋機(jī)軋制時(shí)自始至終由工作輥完成，而往往采用的軋輥又是麻面輥(考慮退火后減少粘結(jié)和提高表面清潔性)，無(wú)形中增加了中間道次的軋制力和表面鐵粉的沉積及乳化液的不必要惡化。

(3)由于可逆軋機(jī)的往復(fù)軋制，每軋一道次帶卷要被重新卷取，在變形熱的作用下，往往表面易產(chǎn)生軋制后的斑痕，影響硬狀態(tài)的表面質(zhì)量，因此

對(duì)軋制油的特性和軋機(jī)本身的吹掃裝置要求更嚴(yán)。

(4)為發(fā)揮可逆軋機(jī)的能力，在條件允許情況下，往往以最少的道次組織生產(chǎn)，而不像連軋機(jī)有固定的軋制道次，因而對(duì)軋制油的潤(rùn)滑性潛力要求更高。

(5)一般二手四輥可逆冷軋機(jī)工作輥直徑偏大，可軋最小厚度受到限制，當(dāng)市場(chǎng)需求時(shí)，為了盡可能軋薄一些，則提高了對(duì)軋制油的要求。

鑒于上述原因，四輥可逆軋機(jī)的工藝潤(rùn)滑比連軋機(jī)在一定意義上對(duì)軋制油的要求更苛刻一些。

6 可逆冷軋機(jī)的工藝裝備對(duì)工藝潤(rùn)滑效果的影響

工藝潤(rùn)滑綜合效益的發(fā)揮除軋制油本身特性外，可逆軋機(jī)本身必要的裝備完善也相當(dāng)重要。

乳化液系統(tǒng)的過(guò)濾裝置要完備過(guò)濾裝置包括機(jī)械雜質(zhì)過(guò)濾和磁性過(guò)濾兩部分。同時(shí)過(guò)濾系統(tǒng)和供液系統(tǒng)應(yīng)分離，并且過(guò)濾系統(tǒng)的能力要大于供液能力，以使供液系統(tǒng)能保證供應(yīng)足夠的清潔乳化液，而且保證系統(tǒng)的壓力、流量相對(duì)穩(wěn)定，不受過(guò)濾系統(tǒng)的影響。