軋鋼工藝的節(jié)能技術(shù)措施研究

許 鋅

（山鋼集團(tuán)萊蕪分公司特鋼事業(yè)部，山東 濟(jì)南 271104）

為了有效響應(yīng)節(jié)約類型的國家社會(huì)全面號(hào)召政策，鋼鐵產(chǎn)品的生產(chǎn)對(duì)于其節(jié)能技術(shù)進(jìn)行不斷優(yōu)化和完善，尤其是軋鋼生產(chǎn)工藝過程中，其所額外消耗的實(shí)際能量以及達(dá)到了總體工藝流程的20%左右，所以提升節(jié)能技術(shù)，從根本上降低軋鋼工藝能量消耗，已經(jīng)成為現(xiàn)階段鋼鐵生產(chǎn)行業(yè)的重點(diǎn)和難點(diǎn)[1]。

1 軋鋼工藝節(jié)能技術(shù)研究

1.1 蓄熱模式節(jié)能技術(shù)

在軋鋼工藝進(jìn)行綜合分析時(shí)，相比其他節(jié)能技術(shù)來說，針對(duì)加熱區(qū)域主要使用的則是蓄熱模式燃燒節(jié)能技術(shù)，在實(shí)際操作過程中，所得到的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，如下圖1 所示，其所得到的相關(guān)數(shù)據(jù)可以得知：蓄熱模式節(jié)能技術(shù)在實(shí)際運(yùn)作過程中可以有效降低至少25%的能量成本消耗[2，3]。并且其系統(tǒng)技術(shù)的適用原理相對(duì)比較簡單，主要針對(duì)燃燒爐內(nèi)部所產(chǎn)生的熱量進(jìn)行回收和利用，以此從根本上降低能量燃燒所帶來的整體消耗總量，進(jìn)而可以有效節(jié)省更多的經(jīng)濟(jì)支出成本。

與此同時(shí)，使用蓄熱模式節(jié)能技術(shù)，還可以深入提高加熱爐的總體熱量產(chǎn)量，并且針對(duì)煙氣有效的使用，降低燃料燃燒所產(chǎn)生的二氧化碳物質(zhì)以及氮氧化物質(zhì)的總體排量總量，盡可能降低減少對(duì)自然環(huán)境的整體污染[4]。與此同時(shí)使用蓄熱模式節(jié)能技術(shù)還可以有效的增加鋼體生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，如表1，軋鋼工藝生產(chǎn)價(jià)格表。

表1 軋鋼工藝生產(chǎn)價(jià)格表

1.2 加熱爐節(jié)能技術(shù)

由于軋鋼工藝在實(shí)際操作過程中，使用的加熱設(shè)備表面占比以及占地空間相對(duì)較大，所以每小時(shí)整體產(chǎn)量不會(huì)小于120噸左右，尤其加熱爐整體設(shè)備內(nèi)部墻面結(jié)構(gòu)上的散熱面積均在400～500 平方米，所以，整體加熱窯內(nèi)部結(jié)構(gòu)建設(shè)時(shí)，應(yīng)該選擇使用石料材質(zhì)進(jìn)行耐火技術(shù)處理，并且根據(jù)現(xiàn)階段相對(duì)比較新型的高效、高能防火材質(zhì)作為基礎(chǔ)抗火水平，以此全面提升加熱爐設(shè)備的綜合節(jié)能技術(shù)質(zhì)量和效率[5，6]。根據(jù)現(xiàn)階段我國所使用的節(jié)能材料來說，絕大部分使用的則以碳化硅物質(zhì)為主的混合模式，所以外部應(yīng)該全面涂抹抗高溫的材質(zhì)，才能有效降低至少15%～24%的總體能量消耗，以此不斷增加加熱爐的生產(chǎn)效率。

1.3 高溫低氧節(jié)能技術(shù)

由于軋鋼工藝在實(shí)際生產(chǎn)過程中，會(huì)產(chǎn)生超高的氧氣消耗，從而造成整體產(chǎn)品生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)成本的整體增加，針對(duì)此種現(xiàn)象，需要針對(duì)相關(guān)節(jié)能技術(shù)進(jìn)行綜合研究和探索，以此有效實(shí)現(xiàn)低經(jīng)濟(jì)成本的無氧模式進(jìn)行鋼材的加熱和高溫軋鋼技術(shù)，如下圖2 所示。但是在穩(wěn)定環(huán)境下，鋼材首先需要進(jìn)行充分接觸氧氣，進(jìn)而產(chǎn)生氧化現(xiàn)象，隨后鋼材會(huì)產(chǎn)生生銹問題，并且隨著周邊環(huán)境溫度越高，生銹問題就會(huì)隨之加劇。

而在高熱軋鋼過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的氧化現(xiàn)象，最終導(dǎo)致鋼材產(chǎn)生至少3%～4%的材質(zhì)損耗。而通過高溫加熱、低氧燃燒技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用后，可以有效針對(duì)加熱爐內(nèi)多余的煙氣進(jìn)行余熱收集，不僅可以有效節(jié)省至少40%～50%的燃燒燃料，還可以盡可能縮短鋼材加熱的整體時(shí)間，以此提升軋鋼材質(zhì)生產(chǎn)整體質(zhì)量和效率，減少氧化產(chǎn)生的鋼材消耗。

1.4 低溫軋制節(jié)能技術(shù)

利用低溫鋼材軋制技術(shù)以及鋼材內(nèi)部結(jié)構(gòu)潤滑技術(shù)，在實(shí)際開展軋鋼工藝時(shí)，可以有效實(shí)現(xiàn)良好的節(jié)能減排實(shí)際成果，尤其依靠降低鋼胚材質(zhì)制造出爐的溫度控制，有效降低針對(duì)整體鋼體制造工藝的能量消耗。經(jīng)過不斷生產(chǎn)和實(shí)際應(yīng)用過程中所產(chǎn)生的結(jié)果來看，當(dāng)鋼體生產(chǎn)出爐的整體溫度保持在1000°一下時(shí)，所降低溫度達(dá)到能量消耗可以有效節(jié)省8%～10%左右，并且鋼體加工出爐溫度的有效降低還可以減少鋼材生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的氧化總量。但是在鋼材進(jìn)行加工時(shí)，需要技術(shù)人員額外關(guān)注此種加工技術(shù)的節(jié)能效果，由于降低溫度后，爐內(nèi)的基礎(chǔ)溫度會(huì)隨之降低，所以會(huì)提高鋼材自身的結(jié)構(gòu)抗擊變形能力，以此增加鋼材軋制的功率，但是經(jīng)過節(jié)能技術(shù)處理后，所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)收益的增加幅度會(huì)有效彌補(bǔ)相關(guān)的生產(chǎn)和溫度損失。除此之外，技術(shù)人員還需要針對(duì)軋鋼技術(shù)相匹配的加工設(shè)施進(jìn)行功能創(chuàng)新，比如：設(shè)備潤滑功能等。特別是鋼板加工設(shè)備中的軋制機(jī)器來說，如果使用熱量軋制技術(shù)時(shí)，溫度達(dá)到800°～1200°時(shí)，其生產(chǎn)剛才的變形區(qū)域軋制表面整體溫度會(huì)達(dá)到450°～550°時(shí)，就需要技術(shù)人員使用外部降溫技術(shù)針對(duì)其設(shè)備進(jìn)行降溫操作。如果此時(shí)設(shè)備自身結(jié)構(gòu)具備良好的潤滑技術(shù)作為運(yùn)行支撐，那么可以幫助設(shè)備降低自身的軋制能力，所對(duì)應(yīng)的能量動(dòng)力消耗也隨之有所降低，最終實(shí)現(xiàn)設(shè)備生產(chǎn)節(jié)能的最終目的。

2 軋鋼工藝技術(shù)完善措施

2.1 加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新能力

近幾年，我國鋼鐵工業(yè)的生產(chǎn)能力和行業(yè)發(fā)展速度相對(duì)提高，但是相比國外的鋼鐵生產(chǎn)工藝來說，仍然存在著不足和問題

[7]。現(xiàn)階段我國大多數(shù)使用的軋鋼加熱技術(shù)主要由國外的通用方案和系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化和改革，并且結(jié)合現(xiàn)階段我國鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行綜合完善后進(jìn)行全面使用。但是受到生產(chǎn)環(huán)境以技術(shù)的實(shí)際影響，其系統(tǒng)在實(shí)際使用流程中出現(xiàn)較多疏漏，無法完全滿足鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際要求。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的最終目標(biāo)，就需要技術(shù)人員不斷加強(qiáng)自身的技術(shù)創(chuàng)新能力，提升生產(chǎn)工藝的整體創(chuàng)新思維，并且不斷提高經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)投入，全面引進(jìn)先進(jìn)的生產(chǎn)節(jié)能技術(shù)和系統(tǒng)，從國外優(yōu)秀的鋼鐵行業(yè)發(fā)展中取得優(yōu)秀生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，同時(shí)結(jié)合我國現(xiàn)階段鋼鐵生產(chǎn)的實(shí)際技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)造和革新，以此不斷適應(yīng)鋼鐵行業(yè)的實(shí)際發(fā)展需求[8]。另外，由于目前我國現(xiàn)有的鋼材加工技術(shù)和相應(yīng)生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展相對(duì)較晚，所以現(xiàn)有的軋鋼加熱技術(shù)以及控制系統(tǒng)一般選擇國外相對(duì)比較成熟的設(shè)計(jì)系統(tǒng)和模式，那么極易產(chǎn)生在設(shè)備和技術(shù)投入應(yīng)用過程中，不適合生產(chǎn)環(huán)境或者生產(chǎn)方式差異性，導(dǎo)致軋鋼技術(shù)在加熱爐的使用無法有效滿足我國鋼材生產(chǎn)企業(yè)的實(shí)際要求，最終產(chǎn)生較多的安全和質(zhì)量問題，并且對(duì)于系統(tǒng)和技術(shù)的生態(tài)平衡也造成了一定程度的破壞和影響。所以我國鋼材加工企業(yè)想要從根本上提升軋鋼技術(shù)以及節(jié)能能力，就需要針對(duì)軋鋼生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)新能力給予足夠的重視程度，為此各個(gè)鋼材生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該在節(jié)能技術(shù)的探索和研究增加相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)支持，以此全面推動(dòng)生產(chǎn)工藝創(chuàng)新的實(shí)際需求。因此只有鋼材生產(chǎn)企業(yè)不斷增加節(jié)能系統(tǒng)研究經(jīng)濟(jì)投入強(qiáng)度，崗位上專業(yè)技術(shù)人才才能不斷引進(jìn)和優(yōu)化國外成熟的生產(chǎn)技術(shù)工藝。并且在此基礎(chǔ)上結(jié)合我國現(xiàn)階段鋼材生產(chǎn)的實(shí)際情況，從根本上推動(dòng)我國鋼材生產(chǎn)技術(shù)和節(jié)能工藝的技術(shù)改造，從而適應(yīng)現(xiàn)階段我國強(qiáng)大的鋼材需求市場。

2.2 優(yōu)化設(shè)備維護(hù)水平

為了有效提升目前我國軋鋼工藝自身節(jié)能質(zhì)量和效率，除了需要積極使用全新節(jié)能技術(shù)之外，還應(yīng)該針對(duì)目前我國現(xiàn)有的軋鋼設(shè)備以及生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行全面的檢查和維修，以此保證其設(shè)備和系統(tǒng)可以隨時(shí)保證使用的最佳狀態(tài)。除此之外，鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)想要有效完善鋼鐵相關(guān)的制度和文件條例，就需要在基礎(chǔ)生產(chǎn)模式上，構(gòu)建出相對(duì)完善的軋鋼設(shè)備操作流程和技術(shù)檢測要求，并且在此基礎(chǔ)上，專業(yè)安排技術(shù)經(jīng)驗(yàn)相對(duì)比較專業(yè)的人員進(jìn)行有關(guān)負(fù)責(zé)，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼鐵生產(chǎn)設(shè)備以及維護(hù)情況進(jìn)行詳細(xì)記錄和分析，以此作為鋼鐵行業(yè)中的節(jié)能技術(shù)完善的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論支持。

2.3 提升專業(yè)人才素質(zhì)

為了進(jìn)一步提升我國軋鋼工藝的節(jié)能水平，還需要從根本上提升專業(yè)人才的綜合素養(yǎng)，以此作為基礎(chǔ)，培養(yǎng)出具有專業(yè)節(jié)能意識(shí)和能力的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，為我國企業(yè)的節(jié)能技術(shù)不斷提供高素質(zhì)、高水平的技術(shù)性人才。其中還包含針對(duì)專業(yè)技術(shù)人員的理論培養(yǎng)等相關(guān)方面。尤其是針對(duì)軋鋼工業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展的實(shí)際要求環(huán)境下，需要有效明確鋼鐵生產(chǎn)節(jié)能的主要方向，以此確定出以節(jié)能技術(shù)為主的基礎(chǔ)研究目標(biāo)和方向，依靠自身所掌控的基礎(chǔ)理論知識(shí)，進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)研發(fā)。與此同時(shí)，鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)還應(yīng)該時(shí)刻與相關(guān)對(duì)口的技術(shù)研究學(xué)院、高等技術(shù)院校等方向的技術(shù)合作，為我國鋼鐵生產(chǎn)的節(jié)能技術(shù)提升，提供基礎(chǔ)的人才保證[9]。

3 結(jié)束語

由此可見，本文針對(duì)我國現(xiàn)階段已有的軋鋼工藝生產(chǎn)消耗，以及其相對(duì)應(yīng)的節(jié)能技術(shù)進(jìn)行綜合探究，最終得出相關(guān)結(jié)論：鋼鐵生產(chǎn)流程中，應(yīng)用節(jié)能技術(shù)不僅可以有效減少鋼鐵產(chǎn)品生產(chǎn)的總體能量消耗，最大限度降低對(duì)于自然環(huán)境的總體污染，一定程度上，還可以提升產(chǎn)品的核心生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品整體質(zhì)量，所以節(jié)能技術(shù)對(duì)于鋼鐵行業(yè)的整體發(fā)展具有一定推動(dòng)作用。