淺談軋鋼生產(chǎn)中節(jié)能技術(shù)

董有寶等

摘要：當(dāng)前我國積極倡導(dǎo)使用節(jié)能技術(shù)，鼓勵(lì)各個(gè)領(lǐng)域?qū)?jié)能技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，并且逐步擴(kuò)大節(jié)能技術(shù)的使用范圍。軋鋼生產(chǎn)是一個(gè)能耗較高、污染嚴(yán)重的行業(yè)，進(jìn)而在軋鋼過中加強(qiáng)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用具有重要意義。本文首先對我國的軋鋼生產(chǎn)現(xiàn)狀進(jìn)行了闡述，指出了影響軋鋼生產(chǎn)工序的因素，結(jié)合我國軋鋼行業(yè)的實(shí)際發(fā)展情況，分析了軋鋼工序中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，希望對相關(guān)研究領(lǐng)域提供幫助。

關(guān)鍵詞：軋鋼；能源資源；節(jié)能技術(shù)

隨著可持續(xù)發(fā)展觀念的深入發(fā)展，我國大力倡導(dǎo)使用節(jié)能技術(shù)，同時(shí)這也是全世界范圍內(nèi)談?wù)摰臒狳c(diǎn)話題。我國是典型的人口大國，盡管當(dāng)前各種資源能源較為豐富，但是人均資源卻少之又少，而且人口數(shù)量持續(xù)增長，資源消耗逐漸增加。尤其是在軋鋼過程中，能源消耗較為嚴(yán)重，為了節(jié)約資源，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，在軋鋼過程中使用節(jié)能技術(shù)成為了大勢所趨。

1.軋鋼生產(chǎn)現(xiàn)狀

我國是生產(chǎn)制造大國，鋼鐵工業(yè)占有重要比重。隨著鋼鐵工業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大，能源消耗量日益增多，據(jù)不完全數(shù)據(jù)顯示，鋼鐵行業(yè)的能源消耗量大約占到了世界能源消耗總量的13%，而軋鋼生產(chǎn)程序中的能源消耗卻占到了我國鋼鐵行業(yè)總能源消耗能量的15%—20%[1]。隨著各行各業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大，鋼鐵品種的類型逐漸增多，總需求量也不斷攀升，而與此同時(shí)，軋鋼程序也日趨復(fù)雜。相關(guān)研究表明，我國鋼鐵冷軋工序與熱軋工序的能量消耗都要明顯高于國外的軋鋼工藝鋼鐵消耗量。與國外先進(jìn)技術(shù)相比，我國的軋鋼工藝、管理技術(shù)與相關(guān)設(shè)備等還較為落后。當(dāng)前我國在鋼鐵生產(chǎn)中，軋鋼設(shè)備是主要的耗能設(shè)備，其能量消耗在整個(gè)軋鋼系統(tǒng)中占到了70%左右，由此可以看出，我國軋鋼生產(chǎn)還蘊(yùn)含著較大的節(jié)能潛力。

2.影響軋鋼生產(chǎn)工序的因素

2.1加熱溫度

燃料能量消耗、設(shè)備能量消耗以及氧化燒損是軋鋼工序能量消耗的重要環(huán)節(jié)，盡管影響軋鋼能量消耗的因素較多，但溫度是其主要影響因素。熱量消耗與鋼坯的加熱溫度有密切關(guān)系，當(dāng)鋼鐵的溫度在1150℃——1250℃之間時(shí)，溫度降低，其單位內(nèi)熱量損耗也會(huì)隨之降低，因而可以通過適當(dāng)降低加熱溫度的方式，來減少能量損耗[2]。與此同時(shí)，鋼坯的加熱溫度與單位電能消耗量成反正比例關(guān)系，通過控制加熱溫度，能夠有效降低耗電量。需要指出的是，對加熱溫度進(jìn)行控制的前提是滿足鋼坯正常生產(chǎn)。

2.2生產(chǎn)方式

由于鋼種不同，加熱時(shí)間、加熱溫度等條件都會(huì)有所區(qū)別，因而需要采用不同的生產(chǎn)加工方式。不言而喻，在不同生產(chǎn)方式下，能量消耗量也會(huì)有所不同。如果工藝選擇不當(dāng)，不僅不會(huì)取得理想的軋鋼效果，同時(shí)還后增加能量損耗，因而在軋鋼過程中，需要合理選擇生產(chǎn)工藝。

2.3鋼爐熱效率

除了鋼坯的生產(chǎn)方式、加熱溫度會(huì)對能量損耗造成影響外，軋鋼爐子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也是影響能量消耗的因素之一。鋼爐內(nèi)部良好的結(jié)構(gòu)能夠提高熱效率，具有較好的保溫效果，因而可以減少熱量損失。

3.軋鋼工序中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

3.1高溫節(jié)能涂料

通常情況下，由于軋鋼爐具有較大的體積，因而表面積也比較大。對于60t＼h的連續(xù)加熱爐，大約有300㎡的—400㎡的爐墻散熱面積[3]。因而可以采用高鋁、莫來石質(zhì)耐火澆注料作為窯襯，并可以利用高性能的防燒耐火材料。當(dāng)前，在軋鋼生產(chǎn)中，經(jīng)常會(huì)使用節(jié)能材料，其主要成分是炭化硅粉。采用節(jié)能材料，可以節(jié)能2%—4%，可以使鋼爐的生產(chǎn)率提高20%—30%，進(jìn)而可以取得較高的經(jīng)濟(jì)效益。

3.2高溫低氧燃燒技術(shù)

在軋鋼過程中，熱軋和無氧化加熱是企業(yè)降低成本的主要途徑，同時(shí)也是企業(yè)追求的目標(biāo)，而高溫低氧燃燒技術(shù)則是實(shí)現(xiàn)這一發(fā)展目標(biāo)的重要手段。高溫低氧燃燒技術(shù)是指在溫度大約達(dá)到1000℃時(shí)，含氧量在5%—8%的空氣中充分燃燒。采用這種技術(shù)，可以對大量余熱進(jìn)行回收利用，大約可以節(jié)省50%的燃燒物料，節(jié)能效果顯著，因而在20世紀(jì)90年代時(shí)，這種技術(shù)在發(fā)達(dá)國家的節(jié)能生產(chǎn)中得到了廣泛使用。

3.3連鑄坯熱送熱裝技術(shù)

由于扁鋼坯能夠在不同溫度下裝料，裝料溫度與節(jié)能具有相關(guān)性。正常情況下，裝料溫度越高，節(jié)能效果越好。入爐溫度每提高100℃，爐耗能量大約可以降低6.7×104kJ/t。在實(shí)踐生產(chǎn)中，如果采用常規(guī)的熱裝熱送技術(shù)，大約可以節(jié)約35%的能耗，而如果采用連鑄坯熱送熱裝技術(shù)，則可以節(jié)能65%，甚至效果會(huì)更好，因而可以減少爐料，提高產(chǎn)量。

3.4低溫軋制技術(shù)

低溫軋制技術(shù)在軋鋼工作中發(fā)揮了重要作用，能夠有效降低工序能耗。把加熱爐出鋼的溫度降低，能夠減少燃料消耗，但隨之會(huì)使軋制功率與變形抗力增加。軋制生產(chǎn)工藝能夠明顯降低燃燒物的消耗量，而且節(jié)能效果十分明顯。當(dāng)溫度為1100℃出爐時(shí)，降溫節(jié)約的能耗達(dá)9.6%[4]。

3.5在線處理技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在線熱處理節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用比例逐漸增大。在線處理技術(shù)主要是利用軋制余熱，從而對鋼材進(jìn)行不同程度的處理。采用這種方法，可以減少離線熱處理中的二次加熱程序，進(jìn)而可以降低能源的消耗，而且操作步驟簡便，可以縮短鋼產(chǎn)品的交貨期限，提高經(jīng)濟(jì)效益。

4.結(jié)語

能源危機(jī)日益嚴(yán)峻，一定要對軋鋼生產(chǎn)中節(jié)能技術(shù)的使用有足夠重視。因而要加大對軋鋼生產(chǎn)中節(jié)能技術(shù)節(jié)能技術(shù)的研究，加大科技投入，節(jié)約資源，最大程度的滿足現(xiàn)代化軋鋼生產(chǎn)的技術(shù)需要，降低能耗，節(jié)約資源，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]李華強(qiáng)，李明海.淺談軋鋼生產(chǎn)中節(jié)能環(huán)保降耗新技術(shù)的應(yīng)用[J].黑龍江冶金，2014，04（15）：12-13.

[2]陳維和，張會(huì)合.基于軋鋼生產(chǎn)中相關(guān)技術(shù)問題分析與研究[J].中國科技投資，2013，08（30）：14-15.

[3]呂鳳華，張海亮.淺談軋鋼生產(chǎn)中新工藝新技術(shù)的應(yīng)用[J].機(jī)械管理開發(fā)，2012，06（15）：15.

[4]孫明全，劉洋，李桂明.軋鋼生產(chǎn)中節(jié)能技術(shù)分析[J].科技與企業(yè)（優(yōu)先出版），2014，4（20）：13.