關(guān)于我國(guó)軋鋼工藝節(jié)能的方向與途徑探討

李海軍

(萊鋼技術(shù)中心,山東萊蕪 271104)

關(guān)于我國(guó)軋鋼工藝節(jié)能的方向與途徑探討

李海軍

(萊鋼技術(shù)中心,山東萊蕪 271104)

實(shí)現(xiàn)鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,是我國(guó)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化建設(shè)的重要保障。本軋鋼系統(tǒng)是整個(gè)鋼鐵工業(yè)的重要組成,其節(jié)能程度直接關(guān)系著鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)。本文基于實(shí)現(xiàn)直接化、連續(xù)化和自動(dòng)化的軋鋼工藝節(jié)能方向,探討了如何提高我國(guó)軋鋼工藝節(jié)能,降低能耗的有效途徑。

軋鋼工藝 節(jié)能方向 重要途徑 加熱爐

近年來，我國(guó)軋鋼工藝的節(jié)能工作雖然取得了一定的進(jìn)展，能耗也不斷下降，但與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在一定的差距，主要體現(xiàn)在加熱爐的能耗控制上。在循環(huán)經(jīng)濟(jì)、綠色鋼鐵、低碳經(jīng)濟(jì)等節(jié)能減排的主題倡導(dǎo)下，如何找出我國(guó)軋鋼工藝的節(jié)能方向和探索有效的節(jié)能途徑，是我國(guó)鋼鐵行業(yè)需要不要斷探索和實(shí)踐的重要課題。

1 實(shí)現(xiàn)直接化、連續(xù)化和自動(dòng)化的軋鋼工藝節(jié)能方向

我國(guó)鋼鐵行業(yè)的傳統(tǒng)生產(chǎn)工序是煉鋼、煉鐵、加熱、軋材、鑄錠、開坯等各個(gè)工序獨(dú)立進(jìn)行生產(chǎn)、加熱、冷卻的，這浪費(fèi)了大量能源，節(jié)能效果不佳。尤其是軋鋼生產(chǎn)，從初軋、開坯到成材，一般都要經(jīng)過3次左右的加熱和軋制才能成材，每一次加熱，每噸鋼都要消耗60-120公斤的煤量，造成嚴(yán)重浪費(fèi)。因此，在現(xiàn)代化建設(shè)中，鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展方向主要是改變這種傳統(tǒng)的軋鋼工藝，實(shí)現(xiàn)直接化、連續(xù)化和自動(dòng)化的鋼鐵軋鋼生產(chǎn)。為了實(shí)現(xiàn)這一方向，需要改進(jìn)軋鋼工藝過程、軋機(jī)布局、初軋坯直接軋制等手段。

1.1 改進(jìn)軋機(jī)布局,縮減反復(fù)加熱與軋制的“火次”

為了實(shí)現(xiàn)直接化、連續(xù)化和自動(dòng)化的軋鋼工藝節(jié)能方向，將鋼鐵生產(chǎn)中各個(gè)工藝過程聯(lián)合起來，在軋鋼區(qū)域的總平面設(shè)計(jì)中，調(diào)整煉鋼、連鑄、初軋以及精軋機(jī)等布局和運(yùn)輸，連鑄機(jī)的設(shè)置要盡量在軋鋼機(jī)旁邊，以更好的為熱送、熱裝等創(chuàng)作條件。同時(shí)，要縮減反復(fù)加熱與軋制的“火次”，將小鋼錠改為連鑄坯，實(shí)現(xiàn)“一火”成材，甚至“零火”成材，進(jìn)而達(dá)到降低能耗的目的。如某鋼鐵廠在軋制10號(hào)角鋼時(shí)，由“兩火”成材改為“一火”成材后，煤炭的耗能下降了百分之40之多，而成材率卻提高了4%。

1.2 合理利用熱送、熱裝、初軋坯直接軋制技術(shù)

據(jù)不完全數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，鋼錠裝爐的溫度每升高100℃，熱耗就可能會(huì)下降10%；熱錠率提高10%，就能降低11%的燃耗，進(jìn)而提高產(chǎn)量[1]。我國(guó)除了均熱爐外，基本都是冷裝料，這就要求必須在總圖布置和運(yùn)輸上為軋鋼原材料跨間與供坯車間熱送、熱裝創(chuàng)造出必要的條件，軋鋼工序要協(xié)調(diào)上道工序進(jìn)行認(rèn)真研究熱錠的最佳運(yùn)輸調(diào)度、工序設(shè)備能力的平衡、保溫方式，做好計(jì)劃管理，以節(jié)約能耗。在鋼錠初軋后，如果不經(jīng)過冷卻和加熱爐的再加熱，而直接軋制成材的話，與普通方法相比，至少能省去兩道工序，能耗量也會(huì)降低約50 ×103千卡/噸，有較大的節(jié)能效果。因此，合理利用熱送、熱裝、初軋坯直接軋制技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)直接化、連續(xù)化和自動(dòng)化的軋鋼工藝節(jié)能方向的重要手段。

2 提高我國(guó)軋鋼工藝節(jié)能程度的重要途徑

2.1 節(jié)約熱能是軋鋼工藝節(jié)能的關(guān)鍵

熱能是軋鋼車間的主要耗能，尤其是在熱軋車間，其熱能的消耗一般會(huì)占整個(gè)車間總能耗的65%左右，是整個(gè)軋鋼生產(chǎn)消耗最大的資源，也是節(jié)能潛力最大的，是軋鋼工藝節(jié)能的關(guān)鍵。首先，要使用節(jié)能型加熱爐?？梢詮难娱L(zhǎng)爐身長(zhǎng)度、強(qiáng)化爐壁絕熱、滑軌雙層絕熱、強(qiáng)化換熱器換熱等手段，來達(dá)到節(jié)約熱能的目的。增加爐身長(zhǎng)度能使得爐尾的廢氣溫度得到有效控制，進(jìn)而提高熱效率，一般而言，延長(zhǎng)一米長(zhǎng)的爐身，就能提高20-30℃的鋼坯溫度、降低30℃左右的廢氣溫度，大大減少熱損失。其次，要不斷改進(jìn)加熱工藝操作。如采用電子計(jì)算機(jī)控制爐溫、風(fēng)量和燃料量等，以降低能耗。最后，要實(shí)現(xiàn)對(duì)廢氣熱量的回收利用。正常情況下，加熱爐的廢氣能帶走40%的熱量，如果能對(duì)其進(jìn)行回收利用，將大大提高熱能的利用率，減少浪費(fèi)[2]。為了能科學(xué)有效的實(shí)現(xiàn)廢氣熱量的回收利用，可以利用換熱器、汽化冷卻方式冷卻水管、熱量回收蒸汽或熱水等以供發(fā)電、取暖和蒸飯等工藝?yán)?，?shí)現(xiàn)廢氣熱量的再利用，減少熱能的浪費(fèi)。

2.2 節(jié)約電能是軋鋼工藝節(jié)能的重點(diǎn)

電能在軋鋼車間，尤其是冷軋車間的能耗量較大，而電能在我國(guó)當(dāng)前的資源較為緊張，使得節(jié)約電能成為我國(guó)軋鋼工藝節(jié)能的重點(diǎn)。通過利用液心軋制、帶坯熱卷取箱、輥道保溫罩等電能節(jié)約技術(shù)能很好的節(jié)約電能。具體途徑如下：首先，在熱軋的過程中使用潤(rùn)滑熱軋，能降低單位電能耗6%，軋制壓力會(huì)降低19%-23%，主電機(jī)功率消耗會(huì)降低18%-25%，降低軋輥消耗50%之多，有較高的經(jīng)濟(jì)效益；其次，要采用高效率的軋制技術(shù)和大壓下量軋機(jī)[3]。如使用獲得大壓下量的平輥軋制，減少粗軋機(jī)的軋制道次和機(jī)架數(shù)，加大鋼坯的尺寸和重量，以減少軋制的“火次”，實(shí)現(xiàn)“一火”成材，甚至“零火”成材；最后，要對(duì)軋機(jī)電氣設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，降低電耗。如可以使用可控硅供電，以可控硅整流裝置來代替電動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)組，降低電能消耗。

2.3 節(jié)約水能是軋鋼工藝節(jié)能的保障

水資源是軋鋼廠生產(chǎn)和開展任何工藝的保障，與電能一樣，是保障鋼鐵工業(yè)正常運(yùn)行的重要手段。而現(xiàn)實(shí)是很多企業(yè)管理者并不重視水資源的節(jié)約，節(jié)約意識(shí)較為薄弱，使得軋鋼廠的水資源浪費(fèi)現(xiàn)象較為嚴(yán)重。因此，為了實(shí)現(xiàn)軋鋼廠水資源的的循環(huán)利用，各個(gè)軋鋼廠單位必須樹立節(jié)約水能意識(shí)，在中軋、精軋、卷線機(jī)、爐尾、出鋼等進(jìn)行冷卻水閉路循環(huán)，以降低水能消耗。同時(shí)，軋鋼廠要建立健全的節(jié)能管理體系，樹立全員的節(jié)能意識(shí)，要求各個(gè)職工能從小做起，從根本上杜絕浪費(fèi)，要合理組織生產(chǎn)，提高能源利用率，實(shí)行均衡生產(chǎn)。

3 結(jié)語(yǔ)

總之，在經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化的建設(shè)和環(huán)境生態(tài)理念背景下的，我國(guó)軋鋼工藝節(jié)能主要朝直接化、連續(xù)化、自動(dòng)化、生態(tài)化的發(fā)展方向開展。通過安裝和使用節(jié)能加熱爐、改進(jìn)加熱工藝操作、實(shí)現(xiàn)廢氣熱量的回收利用等達(dá)到節(jié)約熱能的目的，并結(jié)合節(jié)約電能和水能的有效途徑，來實(shí)現(xiàn)我國(guó)軋鋼工藝的節(jié)能化發(fā)展，促使我國(guó)鋼鐵行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

[1]葉明秋.軋鋼車間的節(jié)電[J].冶金動(dòng)力,2011,19(01):18-19.

[2]曹冠之.從熱工測(cè)定結(jié)果看軋鋼加熱爐的節(jié)能[J].湖南冶金,2013, 28(04):15-16.

[3]陸言輝.我公司軋鋼加熱爐節(jié)能途徑淺見[J].柳鋼科技,2012,30 (01):25-26.

李海軍(1979—),男,山東成武人,2003年畢業(yè)于包頭鋼鐵學(xué)院材料成型及控制工程專業(yè),現(xiàn)任職于萊鋼技術(shù)中心。