試析軋鋼工序節能技術

康景泉

天津榮程聯合鋼鐵集團有限公司

試析軋鋼工序節能技術

康景泉

天津榮程聯合鋼鐵集團有限公司

我國地大物博，能源眾多，但是能源消耗速度也是非常之快，對于各行各業生產工藝的節能技術進行提高是眼下的當務之急。而軋鋼的生產，很大程度上受到了軋鋼節能技術的影響。隨著科技的發展，在軋鋼生產過程中，涌現出了很多的新工藝和新技術。在軋鋼生產過程中，對各項工序系數節能效果的改變和調節，能在確保軋鋼生產質量與性能的同時，最大限度的軋鋼在生產過程中所產生的能源消耗。

鋼鐵行業；軋鋼工序；節能技術

前言

在熱軋生產過程中，軋鋼工序鋼坯加熱消耗的熱能比較高，將典型的棒材軋機作為生產能耗。鋼坯加熱過程中，會消耗大量的能量，占據80%。但是使用軋鋼能耗的僅僅占據17%。隨著節能技術不斷發展，能源消耗使用于鋼坯的比例越來越小。因此可以看出，一些普通的鋼材軋鋼的使用工序，之所以能夠產生節能效果，這主要因為加熱爐。在特殊的鋼材軋鋼處理工序中，這是一個有效的處理方法。

1 我國軋鋼生產能耗的現狀

鋼鐵行業是我國的一大國民支柱產業，但同時，在其能源消耗上，也占據著相當大的比例，且隨著國內鋼鐵市場的不斷擴大，鋼鐵行業的能源消耗量也在隨之增長。當前，國內鋼鐵產品的質量不斷獲得提升，也不斷涌現出新的種類，加工工序變得更為復雜，因此，其在生產過程中所產生的能源消耗也在不停增長中。比起國外現行軋鋼工藝的能源消耗，國內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，那么鋼材的產量毫無疑問就會比就會相應增多。而且有調查顯示，不管是在軋鋼技術、還是管理上，國內和先進國家相比還是存有較大差距，同樣是生產過程中的能量消耗問題，國外就比國內平均每噸少40.4kgce。軋鋼加熱爐是整個鋼系統中非常重要的能耗設備，其能耗是整個軋鋼系統的7 層，因此，控制好軋鋼生產過程中產生的能源消耗，可以帶給國內巨大的節能效果。

2 影響到軋鋼工序能耗的具體因素分析

（1）加熱溫度的影響。軋鋼工序能量消耗主要包含有三個部分，分別是燃料能量消耗、電力設備能量消耗以及氧化燒損，其中影響到軋鋼工序能耗最大的一個因素便是其加熱溫度。通過調查顯示，當加熱溫度處在1150℃ ～1250℃之間，它的單位熱量消耗會在溫度下降的同時也跟著下降。而且，為了避免鋼坯的生產出現延誤或是差錯，能耗也能得到下降，加熱溫度可做適當的降低。

（2）軋鋼爐子熱效率。軋鋼爐子的加熱方式和其內部結構也能影響到能量的消耗，良好的軋鋼爐子加熱方式對于提升燃料的燃燒效率十分有效果，單位燃料產生的熱量也會更多。同時，在爐子的內部結構上，特別是良好的爐襯結構，能有效提高爐子的保溫效果，從而減少熱量的流失。

（3）鋼種生產方式的影響。軋鋼生產方式作為軋鋼生產工序里節能的關鍵技術之一，在實際生產過程中，燃料消耗量會受到不同鋼種加熱工藝、溫度以及時間的影響，若是鋼種生產工藝不符合相應的標準和要求，很難達到理想的軋鋼效果，在能量損耗上也會造成多余的浪費。

3 軋鋼工序節能技術

（1）加熱爐節能技術。加熱爐是節能的重點之一。首先，它能為軋鋼生產提供動力，其中蓄熱式燃燒技術是目前為止最為常用的節能技術。研究顯示，在軋鋼廠內，將蓄熱燃燒技術運用在加熱爐中，其研究結果顯示，單位內所消耗掉的指數平均下降有百分之二十左右，可以說擁有非常好的節能效果，因此得到了行業內的廣泛關注。再一個，是加熱爐絕熱技術與高溫節能涂料的使用，隨著科技技術手段的不斷發明和創新，很多新型材料得到運用，其中耐火燒筑類型的材料已逐步被使用在加熱爐內部中，還由炭化硅粉節的使用，該種材料節能效果好，對于加熱爐生產效率的提升有著非常大的幫助，同時也進一步增強了經濟效益。

（2）適當降低鋼坯加熱溫度。研究表明，想要將有效節省熱電能和剛才氧化的損耗，可將鋼坯加熱溫度進行適當的降低，對于不同鋼種和規格，應對應的將加熱溫度降至35℃左右。另外，在熱轉鋼坯超過300℃時，務必減少其加熱時間，并降低其加熱溫度，從而實現綜合節能。

（3）工藝優化。節能工藝優化設計是通過采用優化方法，合理地選擇原料形狀和尺寸來達到節能的目的。國內某棒材生產車間，以單位總能耗量小為目標函數，對孔型進行優化設計，優化后的孔型與原孔型系統相比，節省單位總能耗的7.3%。節能優化設計能使軋制能耗減少，效果顯著。武漢科技大學對棒線材連軋過程能耗進行了優化設計，建立了孔型尺寸模型、前滑模型、能耗模型，確定最大延伸約束條件、最小延伸約束條件。以軋制能耗最低為目標進行的優化研究，取得了節能降耗的顯著效果。

（4）低溫軋制和軋制工藝潤滑技術。軋鋼生產過程中的低溫軋制技術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減輕，與之相對，其變形抗力也會隨之增加。根據近些年的相關實踐研究成果表明，低溫軋制技術在燃料上，有著非常明顯的節能效果，溫度為1100℃時，此時進行出鍋，并相應降低溫度，能將能耗節省至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，可以有效增強低溫軋制技術運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，工藝潤滑技術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%。

4 結束語

總而言之，我國作為鋼鐵生產與消耗的大國，但是在軋鋼工序的能耗上，依然和國外存有較大的差距。因此，在軋鋼生產工序中，從加熱爐、鋼坯加熱溫度以及低溫軋制和軋制潤滑技術等方面作為切入點，以提高軋鋼工序的能量利用率，從而在確保質量與性能的同時，還能實現大幅度的節能生產。本文就軋鋼生產中軋鋼工序的節能技術提出了自己的一點拙見，希望能為相關人員提供出有價值的參考文獻，以獻出自己的一份綿薄之力。

［1］覃永國，盧春寧.軋鋼工序節能技術及節能實踐［J］.冶金能源，2014，（3）.

［2］閆振武.軋鋼工序能耗影響因素分析及節能措施［J］.冶金動力，2013（5）.

［3］陳冠軍.軋鋼加熱爐技術在首鋼的應用與發展［J］.工業加熱，2010，39（3）.

［4］王國棟.TMCP技術的新進展——柔性化在線熱處理技術與裝備［J］.軋鋼，2010，27（2）.