軋鋼加熱爐節(jié)能改造及經(jīng)濟(jì)分析

王忠民

摘要：軋鋼廠是國民經(jīng)濟(jì)中不可或缺的一部分，它在城市的現(xiàn)代化建設(shè)中起到了舉足輕重的作用，因此，它的生產(chǎn)和使用都離不開它。通過對(duì)軋鋼系統(tǒng)的分析，采用了加熱輪，使熱壓過程中的鋼坯再次升溫，保證了后續(xù)工作的順利進(jìn)行。然而，就當(dāng)前而言，國內(nèi)鋼廠在使用加熱爐時(shí)，常常存在著一定的問題，造成了能耗的超負(fù)荷，致使其本身的經(jīng)濟(jì)效益難以保證。

關(guān)鍵詞：軋鋼系統(tǒng);加熱爐;節(jié)能問題

軋鋼加熱爐是目前我國鋼鐵企業(yè)最重要的能源消耗裝置，其能源消耗占整個(gè)鋼鐵企業(yè)總能耗的70%，其能源消耗程度直接關(guān)系到整個(gè)煉鋼的生產(chǎn)成本。因此，減少煉鋼廠的能耗是提高煉鋼廠的節(jié)能水平的重要因素。當(dāng)前，軋鋼加熱爐的能耗水平存在較大差距，單位單位能耗可達(dá)80公斤/噸，可見其節(jié)能潛力很大。在對(duì)軋鋼加熱爐進(jìn)行分析時(shí)，必須對(duì)其熱平衡檢測的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控，以解決其存在的問題，從而達(dá)到減少熱工能耗的目的。

1、軋鋼加熱爐能耗問題

1.1軋鋼加熱爐的特性問題

軋鋼企業(yè)的生產(chǎn)體系，都是有周期的，在運(yùn)行的時(shí)候，會(huì)非常依賴于加工設(shè)備。對(duì)于熱軋系統(tǒng)來說，它更適合于加熱爐，因?yàn)樗枰罅康哪茉?，所以在使用的時(shí)候，它會(huì)消耗大量的能源，從而降低成本。而且，由于加熱爐的用途比較特殊，在實(shí)際操作中，會(huì)受到一些外力的影響，從而影響到系統(tǒng)的運(yùn)行，因此，在生產(chǎn)過程中，由于加熱爐的特性和不穩(wěn)定性，會(huì)出現(xiàn)一些問題，這就造成了系統(tǒng)的節(jié)能降耗。

1.2應(yīng)用問題

在實(shí)際使用加熱爐時(shí)，有關(guān)人員常常會(huì)遇到數(shù)學(xué)模型不能很好地反映出來的問題。在目前的情況下，人們?cè)谔幚頂?shù)據(jù)和實(shí)體內(nèi)容時(shí)，經(jīng)常會(huì)采用模糊數(shù)學(xué)來處理，即使是遇到一些不懂的問題，也會(huì)選擇模糊數(shù)學(xué)來描述，雖然它的通用性很高，但由于加熱爐的存在，它會(huì)在整個(gè)燃燒過程中產(chǎn)生很大的偶聯(lián)性，如果采用模糊運(yùn)算的方式進(jìn)行控制，那么它的效果就不會(huì)很好地保證了。二十一世紀(jì)，人類的大腦依然是最強(qiáng)大的控制力，如果將人工智能技術(shù)運(yùn)用到加熱爐中，不僅可以讓人類擺脫對(duì)數(shù)學(xué)模型的依賴，還可以增強(qiáng)人類對(duì)各種儀器的操控，從而保證生產(chǎn)的效率。

3軋鋼加熱爐節(jié)能措施

3.1增設(shè)熱值儀

高爐、焦?fàn)t、轉(zhuǎn)爐是煉鋼廠的主要?dú)怏w源。通常，焦?fàn)t、轉(zhuǎn)爐、高爐等熱值由高到低，焦?fàn)t平均熱值是高爐煤氣的2～3倍。一根加熱爐采用純焦?fàn)t氣，其熱值變化對(duì)其燃燒控制和燃燒模式有很大的影響。增加了燃?xì)鉄嶂捣治鰞x，有效地解決了入爐鋼坯過熱等問題。氣體分析儀和一級(jí)控制室的空燃比的連鎖也能減少鋼坯的氧化和燒損，從而增加了鋼材的成材率。

3.2整改調(diào)節(jié)閥

煉鋼廠的加熱爐在很大程度上依賴于操作人員的經(jīng)驗(yàn)，在很大程度上不依賴于控制儀器。由于儀器的測量結(jié)果有很大的誤差，并且在控制面板上調(diào)整閥的顯示數(shù)據(jù)與實(shí)際的偏差。在運(yùn)行時(shí)，流量控制閥門的開度分別為20%和100%，流量基本相同。當(dāng)煙氣殘氧量很小時(shí)，換熱后的煙氣溫度比換熱之前要高。在實(shí)際生產(chǎn)中，僅憑目測和經(jīng)驗(yàn)，很難保證其穩(wěn)定運(yùn)行。如果溫度偏差大于30℃，殘氧量偏差將大于設(shè)定值（3%），不能達(dá)到加熱爐的節(jié)能運(yùn)行。

3.3優(yōu)化燃燒模型及二級(jí)控制

加熱爐引入燃燒模型和二級(jí)過程自動(dòng)化控制，在設(shè)備本身自動(dòng)化水平較高的情況下，加熱爐會(huì)自動(dòng)檢測、自動(dòng)調(diào)節(jié)、自動(dòng)控制和自動(dòng)學(xué)習(xí)。從板坯稱重到軋機(jī)軋制前，自動(dòng)化控制系統(tǒng)會(huì)跟蹤板坯，給控制系統(tǒng)提供板坯各類信息，并根據(jù)加熱曲線自動(dòng)調(diào)節(jié)各系統(tǒng)（空氣系統(tǒng)、煤氣系統(tǒng)、水系統(tǒng)）滿足加熱過程。

3.4提高熱裝比

鋼鐵企業(yè)鑄造與軋制的有機(jī)結(jié)合，會(huì)極大地降低噸鋼能耗。鋼坯進(jìn)入加熱爐內(nèi)溫度在400℃時(shí)，燃料消耗量節(jié)約15%，在此基礎(chǔ)上每提高100℃，燃料消耗節(jié)約量提高10%，鋼坯入爐溫度在900℃時(shí)，可節(jié)約53%。所以，合理布置連鑄、軋制車間空間位置，可以滿足加熱爐送紅坯的功能，進(jìn)而降低加熱爐能耗及噸鋼單耗。同時(shí)，優(yōu)化轉(zhuǎn)爐、鑄造機(jī)、軋機(jī)的匹配能力，既可以實(shí)現(xiàn)加熱爐送紅坯功能，也可以滿足單條軋線產(chǎn)品小規(guī)格的變化，進(jìn)而減少軋機(jī)輥徑調(diào)節(jié)次數(shù)，提高軋線生產(chǎn)能力，實(shí)現(xiàn)加熱爐與軋機(jī)的共贏。

3.5增加余熱回收設(shè)備

在傳統(tǒng)的加熱爐系統(tǒng)中，利用空氣換熱和廢熱換熱的方式來回收煙氣的熱量，把熱轉(zhuǎn)換成空氣的物理熱帶或蒸汽。通常，燃?xì)獾念A(yù)熱溫度約為300℃，空氣預(yù)熱溫度為450～500℃，或采用廢熱鍋爐生產(chǎn)中、低壓蒸汽來發(fā)電。通過使用低溫排煙，可以節(jié)省單位鋼材的單位能耗5%左右，有利于電廠的能源均衡和供熱系統(tǒng)的節(jié)能目標(biāo)。

4軋鋼加熱爐節(jié)能經(jīng)濟(jì)分析

4.1增加資金，革新技術(shù)

為了減少使用過程中的能耗，企業(yè)必須將節(jié)能技術(shù)的革新付諸實(shí)踐。所以，要加大對(duì)這一領(lǐng)域的投資，要加大對(duì)員工的培養(yǎng)。在保證和保證所需的人員和資源后，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)狀況，推進(jìn)我國軋鋼加熱爐節(jié)能技術(shù)的優(yōu)化改造，以促進(jìn)公司的發(fā)展。除了這些，創(chuàng)新人才也是我們國家和世界發(fā)展的動(dòng)力和力量，只要有足夠的創(chuàng)新能力，就能產(chǎn)生相應(yīng)的技術(shù)創(chuàng)新。

4.2重視工藝創(chuàng)新

近幾年，我國的鋼鐵工業(yè)得到了快速的發(fā)展，但是與國外的鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)相比，還存在著許多問題。當(dāng)前國內(nèi)使用的軋鋼加熱爐控制系統(tǒng)都是從國外引進(jìn)的，由于不同的環(huán)境條件，導(dǎo)致該系統(tǒng)在使用過程中存在很多問題，無法達(dá)到預(yù)期的效果。要實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，必須加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，加大投資力度，大力引進(jìn)國外先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)，借鑒國外的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合自己的實(shí)際，進(jìn)行技術(shù)改造和創(chuàng)新，以求更好的適應(yīng)行業(yè)發(fā)展要求。

結(jié)束語

總之，由于我國近年來對(duì)能源問題的重視，以及節(jié)能問題日益引起人們的廣泛關(guān)注。目前大部分的軋鋼企業(yè)都在關(guān)心著如何提高加熱爐的效率，如何將能耗降低到最低，如何處理軋鋼加熱爐的使用和操作中出現(xiàn)的問題，這些都是必須要解決的問題。從上述情況來看，國內(nèi)軋鋼加熱爐的節(jié)能技術(shù)具有巨大的節(jié)能潛力。通過對(duì)加熱爐設(shè)備、操作制度進(jìn)行改造，加強(qiáng)設(shè)備的自動(dòng)控制，提高加熱爐的能量循環(huán)利用，并積極學(xué)習(xí)國內(nèi)外先進(jìn)的技術(shù)和科學(xué)的管理方法，以達(dá)到提高加熱爐熱效率、提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本、增加經(jīng)濟(jì)效益的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]全國軋鋼加熱爐綜合節(jié)能技術(shù)研討會(huì)紀(jì)要[J].中國冶金.2018（06）.

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