軋鋼生產(chǎn)中節(jié)能技術(shù)分析

蘇牧

摘 要： 作為中國(guó)傳統(tǒng)重工業(yè)中不可缺少的一部分，鋼鐵工業(yè)多年來(lái)所創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益是眾所矚目的。在鋼鐵工業(yè)中，軋鋼是主要的加工方法，在其加工過(guò)程中會(huì)消耗巨大的能源，多年來(lái)我國(guó)一直致力于軋鋼生產(chǎn)節(jié)能技術(shù)的研究中，本文就以軋鋼生產(chǎn)技能技術(shù)為內(nèi)容，進(jìn)行幾個(gè)方面的研究。

關(guān)鍵詞： 軋鋼；節(jié)能；生產(chǎn)

引言

近幾年，我國(guó)軋鋼生產(chǎn)的新技術(shù)、新發(fā)明，基本都是秉持著節(jié)能的原則，從現(xiàn)階段我國(guó)軋鋼生產(chǎn)技術(shù)的研究趨勢(shì)來(lái)看，生產(chǎn)節(jié)能技術(shù)已經(jīng)成為了重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容，以加熱爐技能技術(shù)、薄板坯連鑄連軋技術(shù)等為代表的新型生產(chǎn)節(jié)能技術(shù)誕生，并逐漸在軋鋼生產(chǎn)中普及，這對(duì)于我國(guó)軋鋼工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，起到了非常積極的作用，具有劃時(shí)代的意義。

一、我國(guó)現(xiàn)階段的軋鋼生產(chǎn)能耗現(xiàn)狀

鋼鐵工業(yè)在我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展過(guò)程中占有舉足輕重的地位，因此，在其生產(chǎn)過(guò)程能多消耗的能耗所占的比例自然也不能少了，據(jù)不完全的數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)鋼鐵行業(yè)所消耗的能耗在整體能耗中的百分之十二左右，而軋鋼作為鋼鐵工業(yè)發(fā)展中的重要組成部分，在其生產(chǎn)過(guò)程中所消耗的能耗所占鋼鐵工業(yè)總耗能的百分之十三道百分之二十作用，并且隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，鋼鐵工業(yè)的完善，軋鋼在生產(chǎn)中的耗能還在不斷增值。1999年國(guó)際先進(jìn)水平的熱軋工序?yàn)?7.82kgce/t，冷軋工序?yàn)?0.28kgce/t，而縱觀國(guó)內(nèi)鋼鐵工業(yè)中軋鋼生產(chǎn)工序中，其中包括冷軋鋼和熱軋鋼生產(chǎn)指數(shù)，與西方發(fā)達(dá)國(guó)家先比，單位產(chǎn)量的耗能都普遍較高，據(jù)相關(guān)專家研究表明，我國(guó)軋鋼生產(chǎn)單位耗能要比西方發(fā)達(dá)國(guó)家單位耗能高達(dá)17.2%，即ll2kgce/t鋼。這主要原因包括我國(guó)軋鋼生產(chǎn)的裝備比較落后，技術(shù)水平比較低，軋鋼生產(chǎn)管理比較松懈等，因此，從數(shù)值中我們可以清晰的看到，我國(guó)軋鋼節(jié)能的發(fā)展還有很大的潛力，因此需要我們有關(guān)人員在工作中要不懈的努力。

二、軋鋼生產(chǎn)中節(jié)能技術(shù)分析研究

1.加熱爐節(jié)能技術(shù)

1.1蓄熱式燃燒技術(shù)

蓄熱式燃燒技術(shù)在軋鋼系統(tǒng)中使用時(shí)，通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)證明，這種燃燒方式能夠?qū)⑷剂系娜紵杀窘档偷皆镜?0%，也就是節(jié)約大概20%的成本。這種燃燒技術(shù)能夠?qū)⒄麄€(gè)爐中的煙氣進(jìn)行熱量回收，進(jìn)而使得原本燃燒產(chǎn)生的一些垃圾燃料變成新燃料，在提高爐子的產(chǎn)量的同時(shí)還能夠減少其中產(chǎn)生的一些有害氣體，提高環(huán)境質(zhì)量，所以這種燃燒技術(shù)被高度的重視，廣泛推廣。

1.2加熱爐絕熱技術(shù)與高溫節(jié)能涂料

因?yàn)檫@種軋鋼使用的爐體都具有較大的表面積，一般情況下，每一個(gè)加熱爐在連續(xù)加熱時(shí)所產(chǎn)生的熱量產(chǎn)量60t/h，爐外墻的面積基本都在300mZ--400mZ，通常都是采用高鋁、莫來(lái)石質(zhì)等比較具有耐火性質(zhì)的材料進(jìn)行澆筑，所以對(duì)爐體的耐熱耐火材料的開(kāi)發(fā)時(shí)當(dāng)前的必然發(fā)展方向。

在現(xiàn)在社會(huì)中存在的節(jié)能涂料都是炭化硅粉為主要原材料，隨著科技的進(jìn)步，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)還存在一些其他的節(jié)能涂料。這些節(jié)能涂料在使用的時(shí)候能夠節(jié)約大概2%^24%的熱量產(chǎn)能，進(jìn)而使得爐子的生產(chǎn)率得到很大幅度的提升，最高能夠提高30%的經(jīng)濟(jì)效果。

1.3高溫低氧燃燒技術(shù)

軋鋼過(guò)程中熱軋這種方式對(duì)燃燒技術(shù)的要求比較高的是無(wú)氧化加熱，這種加熱方式不僅具有較低的成本，還能夠提高燃燒的產(chǎn)能。無(wú)氧化加熱的燃燒方式實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)是高溫低氧燃燒，也就是將溫度達(dá)到1000℃左右，然后在含氧量5%-8%的氧氣中進(jìn)行熱軋，這時(shí)候?qū)︿摬牡膿p耗最多為30%，但是燃燒過(guò)程中能夠同收節(jié)約的燃料大約為50%作用。所以這種燃燒技術(shù)成為被全面推廣應(yīng)用的技術(shù)。

1.4連鑄坯熱送熱裝技術(shù)

扁鋼坯在使用的過(guò)程中可以在不同的溫度下進(jìn)行燃燒加熱，通過(guò)一定的實(shí)驗(yàn)表明，裝料的溫度如果越高，最終所節(jié)約的能源就會(huì)越多，每提高1000C的爐內(nèi)溫度，就可以節(jié)約至少6.7 X 104kJ/t，結(jié)合首鋼熱裝熱送技術(shù)的推廣最終效果，可以得到這樣的結(jié)論，使用一般熱裝熱送工藝時(shí)，扁鋼坯能夠節(jié)能35%，如果采用直接裝送技術(shù)，扁鋼坯能夠節(jié)能65%以上，所以在減少一定的熱爐燃料時(shí)，反倒可以將熱爐熱量提高。

2.薄板坯連鑄連軋技術(shù)

隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，科技得到質(zhì)的飛躍，鋼鐵工業(yè)也迎來(lái)新的發(fā)展，其中薄板坯連鑄連軋就是一項(xiàng)重要的技術(shù)。

2.3低溫軋制與軋制工藝潤(rùn)滑技術(shù)

低溫軋制技術(shù)是一種在軋鋼系統(tǒng)中工序能耗降低的重要措施之一。在將加熱爐中的出鋼溫度進(jìn)行降低時(shí)，不僅能夠?qū)⑷剂系南牧繙p少，還能夠使得鋼的變形和軋制的能力和效率都有所提高。在眾多的軋鋼技術(shù)中，低溫軋制技術(shù)是其中通過(guò)減少工序降低能耗最明顯的一種。當(dāng)爐內(nèi)溫度達(dá)到1100℃左右時(shí)，這時(shí)候如果鋼出爐，通過(guò)降溫能夠節(jié)約的能耗大概為9.6%左右，并且這時(shí)候所產(chǎn)生氧化鐵皮的質(zhì)量也比較少，并且提高效益也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)所付出的成本。在加上軋制使用一些工藝潤(rùn)滑技術(shù)，就能夠使得整個(gè)軋制過(guò)程的能耗又降低一個(gè)層次。

在低溫環(huán)境中，鋼表面所出現(xiàn)的氧化鐵皮量也會(huì)相對(duì)減少很多，所以不論是燃料的消耗還是氧化鐵的量上，都會(huì)收到一定的效益，進(jìn)而這些效益會(huì)大于軋制功率增加的成本。很多的軋鋼機(jī)，都是使用工藝潤(rùn)滑技術(shù)來(lái)將軋制的所需要的能耗降低，通常情況下，在軋制一些比較重要的鋼時(shí)，軋溫都需要控制在800℃-1250℃，如果想要變形鋼，那么溫度就需要提高到450℃一550℃左右，所以在使用熱軋工藝進(jìn)行潤(rùn)滑時(shí)，軋制的動(dòng)力會(huì)下降大概8個(gè)百分點(diǎn)。

2.4在線熱處理技術(shù)

在線熱處理技術(shù)在現(xiàn)今成為普遍使用的一種，這種熱處理技術(shù)能夠?qū)④堉朴酂徇M(jìn)行良好的應(yīng)用，進(jìn)而使得鋼材能夠免去離線二次加熱的工序，不僅能夠節(jié)約能源，還能夠?qū)⒄麄€(gè)制作工序進(jìn)行簡(jiǎn)化，提高了產(chǎn)品的交貨效率。

3.熱送熱裝技術(shù)

在近些年來(lái)，熱送熱裝技術(shù)被廣泛的推廣應(yīng)用，不僅提高鋼產(chǎn)量還降低能量消耗，這也是從始至終研究人員的重點(diǎn)工作。在這里所說(shuō)的是一種連鑄胚熱送熱裝技術(shù)，這種技術(shù)需要溫度達(dá)到400℃以上，400℃是一個(gè)底線溫度，如果溫度低于400℃，就會(huì)使得剛表面的一些氧化作用被停止，進(jìn)而最終所產(chǎn)生的節(jié)能效果也就會(huì)降低很大。通常情況下使用這種技術(shù)時(shí)都會(huì)將溫度控制在650℃—1000℃，之后將鑄胚放到指定的加熱爐中，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)最佳的節(jié)能效果。這種熱裝熱技術(shù)與冷裝工藝相比，不僅能夠?qū)t產(chǎn)量進(jìn)行提高，還能夠使得金屬被氧化燒損的程度降低，在節(jié)約固定成本的同時(shí)還能夠?qū)摦a(chǎn)能周期進(jìn)行縮短，使得鋼材產(chǎn)品的生產(chǎn)效率得到有效的提高，這種熱送熱裝技術(shù)是榨干節(jié)能技術(shù)中被使用較多的一種。

4.在線熱處理

在特殊的鋼材軋制中使用較多的技術(shù)是在線熱處理技術(shù)。這種特殊鋼材軋制通常對(duì)鋼材的要求比較多也比較高，所以需要使用不同的處理方式。比如，在進(jìn)行專用鋼的軋制時(shí)，在經(jīng)過(guò)一系列的軋制程序之后，還需要進(jìn)行熱處理程序，這樣不僅需要大量的時(shí)間，還會(huì)消耗大量的能源。所以，在將加溫溫度以及軋制溫度緊湊控制處理時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能的效果。使用在線熱處理技術(shù)，能夠?qū)④堉其摮绦蚪Y(jié)束之后的退火工序縮短，實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)約，并且還能夠?qū)摬牡男阅苓M(jìn)行提高。

結(jié)束語(yǔ)

從現(xiàn)階段我國(guó)軋鋼節(jié)能的情況來(lái)看，加強(qiáng)新型節(jié)能技術(shù)的研究還是非常必要的，未來(lái)我國(guó)軋鋼的節(jié)能之路還很長(zhǎng)。目前我國(guó)現(xiàn)行的軋鋼生產(chǎn)節(jié)能技術(shù)，雖然取得了顯著的成績(jī)，但是隨著時(shí)代的發(fā)展和變革，對(duì)軋鋼生產(chǎn)的節(jié)能要求會(huì)更高，此時(shí)就需要有更多、更完善的節(jié)能生產(chǎn)技術(shù)，文本對(duì)我國(guó)軋鋼生產(chǎn)耗能現(xiàn)狀進(jìn)行分析，基于此有提出了相關(guān)節(jié)能生產(chǎn)技術(shù)，希望能夠?yàn)槲覈?guó)軋鋼工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供一些建議和參考。

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