我國軋鋼工藝的節能方向及途徑探究

周建波

(方大集團萍安鋼鐵有限責任公司，江西 萍鄉 337000)

為了積極響應國家提出的“節能減排”號召，我國的鋼鐵企業紛紛采取了一定措施，從生產技術、生產設備等諸多角度去追求節能的目標，并已經初步取得了一定的成績，使得軋鋼環節對于能源的消耗量大幅度下降。盡管如此，我國軋鋼工藝的節能效果與歐美等發達國家相比依然有較大的差距。從軋鋼的各個工序的節能效果來看，導致能源消耗量高居不下的主要原因在于加熱爐的能源消耗控制方面。如何落實國家的“節能減排”號召，實現綠色生產的宏遠目標，不斷推動我國鋼鐵生產的低能耗發展，就成為了我國鋼鐵行業必須要去從實踐中探索的問題。

1 節能方向

鋼鐵的生產分為若干道工序，如煉鋼、加熱、鑄錠等工序。雖然這些工序具有一定的聯系，但其紛紛具有各自的獨立性，任何一道工序的生產均是獨立存在的，每一道工序都需要分別進行加熱、冷卻等環節。正因如此，鋼鐵的生產需要耗費大量的能源，即便采取了一定的節能措施，但由于生產工序不能合并在一起進行，才會使得鋼鐵生產的節能效果不盡如意。這其中，軋鋼的生產對于能源資源的消耗量最大。眾所周知，軋鋼具有一定的復雜性和繁瑣性，從初軋到最后的成才需要經過多道工序，且每一道工序基本需要對軋鋼進行3次以上的加熱，否則就會對軋鋼的品質造成影響。根據相關的統計顯示，軋鋼生產過程中，每一次加熱均需要耗費大量的煤炭，每噸軋鋼的平均加熱耗費量約為60～120kg之間，具體的耗費量會根據加熱爐的節能效果有所不同。正因如此，現階段我國軋鋼工藝的主要發展方向就是提高生產過程中的節能效果，并對傳統的軋鋼生產工藝進行改進，最終實現軋鋼生產的自動化和智能化。想要實現這一目標，就必須采取改進生產技術、改變軋機的布局、改進軋制方式等措施。

1.1 改變軋機布局，避免反復加熱，控制軋制火次

想要實現軋鋼生產的全自動化并非易事，如何將各個生產工序結合在一起就成為了一大問題。從實踐的角度來看，合理控制各個軋機的布局，保證軋鋼生產的連續性有助于實現這一目標。因此，鋼鐵企業必須重視軋機位置的設計工作，將具有相關聯系的軋機擺放在一起。如鋼鐵企業可以將連鑄機與軋鋼機擺放在一起，從而確保實現熱送、熱裝的目的。另外，鋼鐵企業還要強化對于加熱環節的控制，避免出現反復加熱，浪費能源資源的情況。若在條件允許的情況下，鋼鐵企業還可以將生產使用的鋼錠變成連鑄坯，從而降低加熱環節的能源消耗量。實踐證明，這種方式不僅會降低軋鋼生產中的能源消耗，而且有利于提高成材率。

1.2 改進軋制方式

根據軋鋼生產中的數據統計顯示，當加熱爐的溫度升高100℃時，加熱爐對于能源的消耗量就會降低10%左右。一般來說，軋鋼生產中除了均熱爐以外的設備，均為冷裝料。所以生產軋鋼時，必須確保能夠從運輸的角度實現車間之間的熱送和熱裝。因此，鋼鐵企業必須強化對于生產工序的控制，深入研究軋鋼的各個生產工序，并結合各個設備的特點，對生產方式進行改良。一般在初軋完成后，需要對軋鋼冷卻后進行再次加熱，若跳過冷卻和加熱的工序，直接將鋼坯軋制成材，不僅可以減少生產工序，且對于能源的消耗量也會明顯下降。這種方式有利于提高軋鋼的生產效率，縮短軋鋼的生產時間，實現軋鋼生產的自動化。由此可見，改進軋制方法不僅僅是軋鋼工藝的發展所需，更是實現節能的一種有效途徑。

2 軋鋼工藝節能的途徑

2.1 節約熱能的途徑

作為軋鋼生產的主要耗能，熱能在整個軋鋼生產的過程中，占據相當高的總能耗比例。雖然熱能的消耗量巨大，但其也具有相對較高的節能空間，故而鋼鐵企業必須將節約熱能作為軋鋼節能的主要方向。

鋼鐵企業要對現有的加熱爐進行改進，添加一些節能措施，若在條件允許的情況下，還可以將加熱爐更換為節能型加熱爐。加熱爐的節能措施主要包括以下幾點：一是增加加熱爐的長度。當加熱爐爐身的長度增加之后，熱能的利用率會進一步得到提高，并能在一定程度上對爐尾的廢氣溫度進行控制，避免出現爐尾廢氣溫度較高的情況。從實際應用效果來看，每當加熱爐的爐身長度增加1m后，鋼坯的溫度就可以提高20～30℃左右，同時將廢氣的溫度降低30℃左右，從而在一定程度上避免熱能的損失。二是提高爐壁的絕熱效果。鋼鐵企業可以在加熱爐的爐壁外側添加一層絕熱層，從而降低加熱爐的熱量流失，確保加熱爐的內部溫度始終保持在理想的溫度范圍之內。三是強化對于加熱工藝的控制。在計算機技術不斷發展的背景下，鋼鐵企業通過計算機就可以查看加熱爐的爐溫、風量以及燃料的燃燒情況等因素，并根據加熱爐的實際情況合理控制燃料的使用，避免出現燃料浪費的情況。四是提高廢氣的利用率。一般來說，加熱爐的熱量的流失途徑主要是廢氣的排放，且廢氣一般會消耗掉加熱爐內40%左右的溫度，若鋼鐵企業能夠采取合理的方式實現對廢氣的循環使用，則能在一定程度上降低能源的消耗量。如企業可以通過使用換熱器、熱量回收蒸汽以及熱水來實現電力的生產等，從而在最大程度上使用熱能。盡管目前有多種節約熱能的方式和途徑，但由于客觀因素的影響，許多方法并不具有實用價值，所以導致很多鋼鐵企業并未落實節約熱能的方法。因而企業在選擇節能途徑的時候，必須從自身的發展角度出發，結合企業的未來發展規劃，對節能途徑進行合理的選擇。

2.2 節約電能的途徑

從各個車間對于電能的消耗量來看，冷軋車間的消耗量最大。盡管近年來我國通過多種途徑提高了電能的生產量，但電能依然屬于較為緊張的一種能源資源。在軋鋼的生產過程中，使用液心軋制、保溫罩、帶坯熱卷取箱等方式和技術均能實現對于電能的有效節約。在對鋼材進行熱軋時，使用潤滑熱軋的方式可以節約6%左右的電能，而且還能有效降低軋制所造成的壓力，并使得壓力下降20%左右。與此同時，電機運轉所造成的功率消耗最大可下降25%。這種方式不僅可以達到節約能源的目的，更能在一定程度上提高電機的使用壽命，節約生產成本。此外，鋼鐵企業還要重視使用效率較高的軋制技術。如在使用大壓下量軋機時，通過大壓下量的軋制能夠減少軋機的使用頻率，提高鋼坯的整體尺寸以及重量，并直接較少軋制過程中所需的火次，在真正意義上實現一火成材。此外，鋼鐵企業還要對使用頻率較高的軋機進行改良，尤其要重視對于電氣設備的改良，盡量增加一些具有節約電能效果的技術。如鋼鐵企業可以使用可控硅的供電方式，并使用可控硅設備來替代軋機的發電機組設備，實現對電能消耗的控制。

2.3 節約水資源的途徑

在軋鋼的生產過程當中，水資源的使用量較大，而且水能源是進行軋鋼生產的基礎，其重要作用毋庸置疑。從實際角度來看，我國很多鋼鐵企業過于重視對于能源資源的節約，反而忽視了對于水資源的節約。不僅沒有采取合理的節水措施，反而不注重水資源的循環利用。正因如此，水資源的浪費嚴重現象也就成為了軋鋼生產中的一種常態。為了達到節約水資源的目的，鋼鐵企業應當從思想意識的角度做起，企業全體人員應當樹立節水意識，并將節水意識落實到軋鋼生產當中。如在中軋、爐尾、出鋼等環節均需要使用水資源對軋鋼進行冷卻，鋼鐵企業可以在這些環節中建設冷卻水閉路循環系統，提高水資源的利用率，減少不必要的浪費。其次，鋼鐵企業還要從強化管理體系的角度入手。根據企業生產的實際情，建立健全具有合理性和實用性的水資源管理體系，強化對水資源的使用和管理。最后，企業要強化對于節約水資源措施的監督和管理，督促各車間落實節水措施，并從節水措施的實際應用的角度出發，有針對性的不斷對其進行改進。

3 結語

總之，在節能理念深入人心的背景下，我國的軋鋼生產不僅要追求生產方式的改變，更要不斷推動軋鋼生產向著節能化的方向發展。通過多種途徑，實現對熱能、電能和水資源的節約，提高各項能源資源的利用率。這既可以達到節約能源的根本目的，又能降低軋鋼的生產成本，推動我國鋼鐵行業的健康發展。