邯鋼軋鋼工藝節能技術研究

馮洪波 楊棟平 邊建立

摘要：近年來，隨著我國社會的不斷發展，鋼材生產量逐年增加，伴隨著我國鋼生產的發展，鋼鐵工業能耗也不斷困擾著我國的發展。而現今在全世界的范圍內都提倡節能減排，這樣不僅解決能耗還可以保護地球的生態環境，作為高能耗的軋鋼技術也需要遵從這種理念。本文就軋鋼工藝的技術進行簡要概述，并提出軋鋼工藝的節能方案，以期為相關研究提供參考

關鍵詞：軋鋼；生產工藝；節能技術

引言

軋鋼節能對于軋鋼生產產生了較大的影響，尤其是我國是能源消耗巨大，急需提高生產工藝的節能技術。當前軋鋼技術的發展也都是在節能基礎上開展，軋鋼新技術、新工藝、新設備不斷涌現，通過改變軋鋼生產中的各道工序系數來調節其節能效果，降低工序能耗。

1軋鋼工藝節能的意義

全世界范圍內都在提倡節能減排的理念，這對于保護地球的生態環境有著深遠的意義。在現實生活中，存在著很多像軋鋼工藝這樣高能耗的工藝，但是這些工工藝卻又在生產中起著相當重要的作用，所以不能夠被取締，只能通過采取措施盡量的降低其能耗。降低軋鋼工藝的能耗，可以在保障軋鋼工藝質量的前提下，使用更少的能源，這對于我國工業的發展有著極其深遠的意義。徹底將軋鋼工藝以及技術革新后，很可能促使我國的工業進入一個新的篇章。軋鋼工藝節能的經驗還可以供其他的相關產業參考，這樣其他的相關產業也就得到了良好的發展，達到了節能的目的，這樣下去就會形成一個良性循環，使我國的工業得到飛躍性發展。總而言之，軋鋼工藝的節能對于工業的發展以及能源的節約有著深遠的意義。

2軋鋼生產能耗現狀

鋼鐵工業是能耗較大的行業，其能源消耗占據了我國能源消耗的13%，隨著我國鋼鐵市場的不斷擴大，其能源消耗量正在不斷增大，而軋鋼工序消耗的能源占據了我國鋼鐵行業總能耗的15%到20%。當前我國的鋼鐵產品質量和種類不斷增加，其加工工序也逐漸的復雜化，其能量消耗也逐漸增大，通過調查顯示我國的鋼鐵冷軋工序和熱軋工序的能量消耗都高于國外現行的軋鋼工藝。如果把多余消耗的能量都應用在軋鋼工藝之中，則鋼材產量則要多出17%左右。通過調查顯示，我國的軋鋼工藝的裝備、技術和管理方式較為落后，每噸鋼材的能量消耗高于國外的能耗40.4kgce，鋼系統中的主要能耗設備是軋鋼加熱爐，其占據了軋鋼系統中能好的70%左右，因此，我國的節能生產的潛力巨大。

3軋鋼工藝的節能技術

3.1節能方向

軋鋼工藝在全國范圍的能源消耗中都占有著相當大的比重，這也想我們預示了軋鋼工藝有著很大的節能空間，將軋鋼工藝的能源消耗降低，必將會使我國的工業生產進入一個新的時代。總而言之，要想降低軋鋼技術的能源消耗，達到節能的目的，主要可以從三方面入手探索新的軋鋼技術、研究新的軋鋼工藝以及更換先進的設備，通過這三方面的改進，就可以在很大程度上完成軋鋼工藝的節能目的了。軋制工序能耗占總能耗的比例達近80%，而制約軋制工序能耗高的主要是薄規格和高強品種鋼，因此優化薄規格和品種鋼的軋制操控策略，對降低軋制工序能耗起著重要決定意義。生產穩定性的好壞對生產電耗的無功影響性極大，因此強化軋制生產穩定的手段，諸如強化職工對各類事故預案的學習，操作中執行好操檢合一工作制；強化職工針對現有設備狀況下的操控技能交流；強化薄規格和品種鋼的軋制操控技能等措施，都會對提高軋制穩定性，降低軋制事故帶來的額外電耗有提升的空間。

3.2節能技術及發展趨勢

3.2.1工藝優化

節能工藝優化設計一般是選擇優化的方法，選擇合適的原料形狀以及尺寸將其當成節能目的。在國內某個生產車間，為了計算出該車間的能源消耗問題。生產這件基于單位總能耗小為最基本的目標函數。邯鋼CSP生產線為節約能耗在優化生產工藝方面主要做了一下工作：

（1）停軋時間在預知超過15分鐘以上時，將軋機、輥道及卷取機停轉，以減少軋機空轉時的非作業電量消耗。

（2）單線生產時，停用1個卷取機，且在生產條件正常的情況下，軋制6.0mm以上規格時，空甩1架軋機。

（3）盡量減少軋機、卷取機恢復后的模擬次數，在現場正常的情況下，只模擬一遍，以降低用電負荷。

（4）檢修后開澆前1小時開始試車模擬，以減少空載電耗。

（5）做好鑄坯減薄并發揮粗軋機的壓下能力，以減小中間坯厚度，提升精軋軋制工序降低電能消耗（精軋機電耗一般占總電耗的80%）。

3.2.2線熱處理

做好鋼材控制工作，提升加熱溫度以及軋制溫度之后，很多專用鋼還可以進行后續處理，工序選擇非常重要，為了提升工序效益。需要逐漸降低處理時間，從而使得線熱處理效果更加明顯。日本神戶制鋼在選擇處理方式時，選擇了直接熱處理技術，處理過程中極大的節約了能源。像一些比較常見的合金結構鋼，一些小齒輪器件，都是選擇該處理工藝技術。這些處理工藝，處理效果得以保障，極大的改善了鋼材性能，而且熱處理過程獲得效益。

3.2.3降低電耗

造成電力消耗較高的主要原因是：生產效率低、開工率不足、空轉率較高、電器設備和元件較陳舊，以及電機供電設備和用電設備不匹配。邯鋼CSP生產線利用企業生產不同時間段不同電價這一政策，合理利用“避峰就谷“這以措施來安排生產，主軋線依照生產計劃編排，在軋制時，計劃中要求的薄規格量，尤其是高強品種鋼規格量，集中于用電平谷段時間完成軋制；谷段薄規格軋制量力爭大于45%。力爭50%的兌現率，對于1265mm以下的斷面，鑄坯厚度可以不減薄，仍然采用76.5mm厚度，也可以視具體情況決定。而對于1500mm以上的斷面，生產2.5mm以下薄規格時必須采用液芯壓下。合理控制連鑄停澆時間，使停澆時間盡量落在峰段，力爭峰段停澆次數大于50%。澆次間隔期間，根據澆次時間的長短，控制好單線軋制節奏，避免較長時間內等待，并頻繁啟動除鱗機和軋鋼機設施。檢修安排盡可能多占用峰段時間，每旬的設備檢修基本實現平峰段檢修。

3.2.4熱軋潤滑工藝

熱軋潤滑節能，這是一項重要的措施。軋制摩擦能耗的使用一般會占據總量的30%，，潤滑可以實現降低摩擦率目的，而且軋輥的使用壽命會得到延長。邯鋼CSP生產線共有精軋機6架，前3架的軋輥材質為高鉻鑄鐵，后3架軋輥材質為無限冷硬鑄鐵。該生產線建成投產以來，軋輥表面磨損嚴重，使用壽命低；軋輥消耗大及帶鋼表面質量差等一系列問題，影響其生產能力的發揮，尤其限制了薄規格帶鋼的生產能力，同時也影響了帶鋼表面質量。因此，改善軋制工藝條件、減輕軋輥磨損和提高軋輥使用壽命已成為亟待解決的關鍵問題。經分析研究后，決定自主開發精軋機組輥縫潤滑技術，并通過對直接噴油法、預先油水混合法、油水乳化法的對比分析，最后選擇了油、水乳化法輥縫潤滑的技術方案。

結束語

我國的鋼材行業發展形勢非常緊迫，這對鋼材生產企業而言是一次機會也是一種挑戰。企業在生產鋼材過程中，理當在能源上多下功夫，使用節能工藝，降低能耗比例。當前，軋鋼生產中，普遍使用的技術，雖然在一定程度上起到了節能效果，但是工藝技術本身還需不斷升華和改進，為了更大范疇的降低能耗比例，就應該在生產中，大量使用新的生產工藝，降低能源消耗。

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