軋鋼工藝節(jié)能技術(shù)研究

蔣磊

摘要：在軋鋼生產(chǎn)中，軋鋼節(jié)能有重要的作用。特別是目前，我國環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重、能源面臨枯竭危機(jī)，提高軋鋼工 藝的節(jié)能性很有意義。在節(jié)能基礎(chǔ)上發(fā)展軋鋼技術(shù)，能產(chǎn)生較多的新型工藝和高級設(shè)備。通過對軋鋼生產(chǎn)中的所有工序系數(shù) 加以轉(zhuǎn)變，提升其節(jié)能效果，能夠降低軋鋼工序的能源消耗。在熱軋生產(chǎn)中，軋鋼工序中鋼坯加熱會消耗極大比例的能量， 然而使用軋鋼能耗只占有小部分比例。我國節(jié)能技術(shù)目前取得了不斷發(fā)展，應(yīng)用于鋼坯的能耗比例逐漸降低。

關(guān)鍵詞：軋鋼工藝；節(jié)能技術(shù)；設(shè)計(jì)

中圖分類號：TG335 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-3178（2018）19-0213-01

引言：

我國作為鋼鐵消耗大國，但是軋鋼工序能耗和國外相比，還存

在較大差異。在軋鋼過程中，要從生產(chǎn)工藝、加熱爐以及鋼坯加熱 溫度這幾個方面著手，提高軋鋼能源利用率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能生產(chǎn)。

1 我國軋鋼生產(chǎn)能耗的現(xiàn)狀

鋼鐵行業(yè)是我國的一大國民支柱產(chǎn)業(yè)，但同時，在其能源消耗

上，也占據(jù)著相當(dāng)大的比例，且隨著國內(nèi)鋼鐵市場的不斷擴(kuò)大，鋼 鐵行業(yè)的能源消耗量也在隨之增長。當(dāng)前，國內(nèi)鋼鐵產(chǎn)品的質(zhì)量不 斷獲得提升，也不斷涌現(xiàn)出新的種類，加工工序變得更為復(fù)雜，因 此，其在生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的能源消耗也在不停增長中。比起國外 現(xiàn)行軋鋼工藝的能源消耗，國內(nèi)的鋼鐵不管是冷軋工序還是熱軋工 序都要比國外高得多。若是在軋鋼工藝中有效利用上這些多余的能 量消耗，那么鋼材的產(chǎn)量毫無疑問就會比就會相應(yīng)增多。而且有調(diào) 查顯示，不管是在軋鋼技術(shù)、還是管理上，國內(nèi)和先進(jìn)國家相比還 是存有較大差距，同樣是生產(chǎn)過程中的能量消耗問題，國外就比國 內(nèi)平均每噸少40.4kgce。軋鋼加熱爐是整個鋼系統(tǒng)中非常重要的能 耗設(shè)備，其能耗是整個軋鋼系統(tǒng)的 7 層，因此，控制好軋鋼生產(chǎn)過 程中產(chǎn)生的能源消耗，可以帶給國內(nèi)巨大的節(jié)能效果。

2 軋鋼系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)

2.1 加熱爐節(jié)能技術(shù)

蓄熱式燃燒技術(shù)屬于加熱爐主要的節(jié)能技術(shù)，它可以有效降低 燃料的能耗指標(biāo)，節(jié)能效果較佳。同時，蓄熱式的節(jié)能爐還可以有 效回收利用爐內(nèi)的熱量，在降低能耗的同時降低生產(chǎn)成本，且采用 這種節(jié)能爐可以有效減少氮氧化物等有害氣體的排放量，從而有效 保護(hù)環(huán)境。加熱爐內(nèi)的表面積較大，因此應(yīng)采用高溫節(jié)能涂料和有 效的加熱技術(shù)，當(dāng)前應(yīng)充分利用加熱爐內(nèi)襯中的耐火澆筑材料，加 大防火耐火材料的開發(fā)力度，尤其應(yīng)充分使用碳化硅粉等節(jié)能涂料，

從而切實(shí)提升加熱爐的工作效率，確保企業(yè)獲得較大的經(jīng)濟(jì)效益。 2.2 優(yōu)化生產(chǎn)工藝

它能幫助企業(yè)獲得更多的利益，并降低能量消耗中產(chǎn)生的成本 投入，還能讓送熱坯料中產(chǎn)生的熱量得到充分的應(yīng)用。軋鋼生產(chǎn)時 要按照不同的訂單批量、設(shè)備狀況、鋼種以及熱坯料銜接來采用相 應(yīng)的生產(chǎn)工藝，從而達(dá)到熱裝節(jié)能效果，并制定裝爐的主要原則。 如果料場的熱坯量達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)時要即刻組織裝爐。并在裝爐時保 證熱坯連續(xù)塊數(shù)（或根數(shù)）盡可能大，防止冷熱坯料出現(xiàn)混裝。此 外，加熱時間要制定合理，要符合不同鋼種的實(shí)際需求，保證熱坯 和加熱時間的銜接。

2.3 降低鋼坯溫度

鋼坯的溫度對于軋鋼工序中的能源消耗有直接的影響，為了節(jié)

省熱電能和鋼材氧化的消耗企業(yè)在軋鋼中可以適當(dāng)?shù)慕档弯撆鞯臏?度。但是企業(yè)在降低鋼坯的溫度上不能隨意而為，要根據(jù)鋼坯出爐 時的加熱溫度、斷面溫差等控制鋼坯的溫度。其中，鋼坯的出爐溫 度和斷面的溫差是各個階段實(shí)際參數(shù)空子的耦合結(jié)果。在軋鋼的過 程中，不同階段的耦合結(jié)果是不相同的，在降低鋼坯溫度的時候， 企業(yè)可以參考耦合記過把加熱溫度降低到35℃左右。此外，在軋鋼 工序中，如果熱轉(zhuǎn)鋼坯超過 300℃，企業(yè)一定要降低加熱溫度，減 少加熱時間。

2.4 低溫軋制和軋制工藝潤滑技術(shù)。

軋鋼生產(chǎn)過程中的低溫軋制技術(shù)能夠有效降低軋鋼能耗。加熱

爐出鋼溫度的大小對于燃料消耗也是一大因素，其溫度在降低時， 燃料損耗便會得到相應(yīng)減輕，與之相對，其變形抗力也會隨之增加。 根據(jù)近些年的相關(guān)實(shí)踐研究成果表明，低溫軋制技術(shù)在燃料上，有 著非常明顯的節(jié)能效果，溫度為 1100℃時，此時進(jìn)行出鍋，并相應(yīng) 降低溫度，能將能耗節(jié)省至9.6%，且氧化鐵皮量也會隨著出鍋溫度 的降低而減輕。通過以上這些，可以有效增強(qiáng)低溫軋制技術(shù)運(yùn)用所帶來的效益提升，對于可以抵消因軋制功率而加大的成本，特別是 對鋼板軋機(jī)，工藝潤滑技術(shù)能有效控制軋制的能耗。同時，鋼的熱 軋溫度通常是在 800℃～1250℃間，變形區(qū)軋輥表面溫度能有 500℃ 左右，故而為了更好的降低溫度，可將軋輥用大量水進(jìn)行冷卻。熱 軋工藝潤滑會在使用過程中，因熱軋力的降低，其軋制動力的消耗 也會下降為8%。

2.5 電機(jī)節(jié)能技術(shù)

在軋鋼生產(chǎn)中，軋機(jī)、風(fēng)機(jī)、水泵等的運(yùn)行會消耗大量的電能。

運(yùn)用節(jié)能技術(shù)對這些設(shè)備進(jìn)行處理能夠避免軋鋼中的電能浪費(fèi)，對 于實(shí)現(xiàn)軋鋼節(jié)能具有重要的意義。電能的節(jié)能技術(shù)主要是對電機(jī)進(jìn) 行優(yōu)化設(shè)計(jì)，避免在軋鋼生產(chǎn)中存在大馬拉小車的情況。軋鋼設(shè)備 的運(yùn)行主要采用的變頻調(diào)速技術(shù)，通過技能技術(shù)可以把這個過程中 的電能消耗降低 20%-40%。

3 軋鋼工序節(jié)能實(shí)踐

3.1 提高熱送坯料熱裝溫度及熱裝率

首先，按照熱送熱裝實(shí)際需求建利完善的信息化系統(tǒng)。做好對 坯料溫度的跟蹤工作，在不同條件下對連鑄機(jī)后時間長短和坯料溫 度之間的關(guān)系進(jìn)行建立，能夠保證人工在線測溫所不具有的準(zhǔn)確性 和實(shí)時性。要有完善的訂單管理系統(tǒng)，裝爐人員對訂單需求一目了 然，這樣可以更加方便的組織生產(chǎn)。要建立合理的評價機(jī)制，防止 熱裝率和熱裝溫度兩大衡量熱裝水平的指標(biāo)的沖突，來根據(jù)實(shí)際節(jié) 能效果平衡來兩者之間的關(guān)系。其次要對生產(chǎn)組織進(jìn)行優(yōu)化從而增 加熱送坯料中熱量的利用率。訂單的批量、品種以及設(shè)備工況問題 等是約束熱裝生產(chǎn)組織的主要條件，對其合理考慮，制定合理生產(chǎn) 順序，才能達(dá)到熱裝的節(jié)能效果。另外，要制定合理的裝爐原則。

3.2 適當(dāng)降低鋼坯的加熱溫度

在加熱鋼坯時應(yīng)充分考慮加熱溫度、斷面溫差等因素，滿足基

本的加熱要求。加熱爐主要分三段實(shí)行控制，且三段之間相互影響。 為了降低各階段時間內(nèi)耦合因素的影響程度，縮小加熱溫度的控制 范圍，鋼廠應(yīng)根據(jù)不同的鋼材種類及溫度要求，將加熱溫度降至 300～400℃。當(dāng)熱裝坯料入爐溫度超過300℃時，還應(yīng)降低加熱溫度， 降低煤氣的消耗量，達(dá)到節(jié)能效果。

3.3 合理設(shè)計(jì)路燒嘴

該我們鋼廠加熱爐應(yīng)用的燃料是焦?fàn)t煤氣，但是所有加熱爐燒

嘴都是按照燃用混合煤氣來加以設(shè)計(jì)。型號相對較大，在實(shí)際生產(chǎn) 時只在 1/5 范圍中調(diào)節(jié)應(yīng)用，調(diào)節(jié)性能以及燃燒效果都相對較差。 相比過去，煤氣消耗極大降低。該廠對燒嘴重新選型和設(shè)計(jì)，讓改 造后的爐溫調(diào)節(jié)靈活性更強(qiáng)，爐內(nèi)火焰剛度也提高了合理性。

3.4 加強(qiáng)管理節(jié)能工作

在實(shí)際生產(chǎn)過程中，不同鋼種的加熱溫度有所不同，且生產(chǎn)期

間燃料的消耗率也存在差異。對此，鋼廠還應(yīng)做好加熱爐的生產(chǎn)管 理工作，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理。一方面應(yīng)提升蒸汽的外送能力，提高余 熱余能的消耗量。

結(jié)束語：

我國是鋼材生產(chǎn)的大國，也是鋼材消耗的大國。我國的軋鋼生

產(chǎn)工序和國外發(fā)達(dá)國家相比還存在著很大的不足，這在很大程度上 制約了我國社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。我國在鋼材生產(chǎn)中應(yīng)該努力挖掘軋 鋼的節(jié)能潛力，從加熱爐、生產(chǎn)工藝、鋼坯加熱溫度等方面入手， 提高軋鋼工序中的能源利用效率，實(shí)現(xiàn)我國軋鋼的節(jié)能生產(chǎn)。

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