軋鋼工藝的節能技術探討

陳 冬

（南京鋼鐵股份有限公司，江蘇 南京 210035）

現在國家對于鋼鐵產品的需求量非常的龐大，但是這龐大的需求量并沒有實現能源節約，還是有很大的浪費情況的出現。在軋鋼工藝中非常關鍵的就是加熱爐，這是非常重要的耗能設備，在軋鋼廠總的消耗中占據了百分之七十。軋鋼的浪費不僅是對國家資源的浪費，更是會對環境造成極大的污染，而且在一定程度上還會極大的浪費企業成本，會阻礙企業的發展，因此，對軋鋼工藝進行節能技術的使用是非常有必要的。

1 軋鋼工藝相關簡介和現狀

扎鋼工藝對我們來說可能很陌生，但是這是我國重工業中非常重要的一道工序，而且鋼鐵扎鋼的能量消耗很大。鋼鐵軋制通過一定的工序將原料加工成所規定的規格，就有很多我們生活中常見到的機械設備都是通過扎鋼工藝來完成的，而且軋剛工藝是分步驟和程序的在軋制過程中需要考慮多方面因素，例如溫度和軋制特點。而且根據目前我國的市場情況來看，扎鋼工序也越來越向著復雜化和技術化方向發展，軋鋼工序也變得越來越繁雜，這也就要求扎鋼工藝技術需要進一步發展，才能在市場上取得更有利的地位。除此之外，我國還是鋼料生產大國，技術這方面比很多國家有優勢，但是隨著時代的發展，我們需要去重視扎鋼工藝中各個環節的管理，要和我國所倡導的節能減排口號相呼應，進一步減少浪費，在軋鋼工藝方面能夠實現可持續發展，這樣也能夠更好地促進我國鋼鐵行業的發展。

我國近年來經濟發展比較迅速，城市化的進程也在不斷加快，軋鋼生產量也在逐漸增大，能源消耗也在此基礎上不斷增加，節能減排需要盡早排上日程，而且現在有越來越多的人們去關注軋制過程。目前的軋鋼生產流程中已經有了很多節能技術，比如說，加熱爐節能技術和一火成材技術等等，如圖1 所示，這些節能技術相比較以前來說給鋼鐵企業節省了很多的能源，而且符合我國所倡導的綠色健康發展理念。但是節能技術應當進一步發展，就目前的節能技術來看，和一些發達國家還是有很大差別的，如果節能技術不到位，或者是所使用到的節能產品質量不合格等等，這些問題都會影響到能量的消耗情況。除此之外，如果節能技術和節能產品并未嚴格按照說明書進行使用的話，將會在很大程度上降低鋼材成材率，造成進一步的鋼材料浪費，也減少了企業的利潤，不利于企業健康持續發展。

2 加熱爐發展趨勢概述

加熱爐概述：在軋鋼廠中有很多的工序，而加熱爐是在軋鋼廠生產工序中最關鍵的設備，當然了也是所有設備中最耗能的設備。因此，對加熱爐進行改進是非常有必要的，不僅需要在金屬軋制前的加熱工作外，還需要盡可能的提升加熱爐的生產指標，在最大程度上降低能源的消耗。現在我國對于加熱爐的排煙方式和供熱方式進行了一定改進，但是治標不治本，不能從根本上控制加熱爐的能源消耗問題。改進加熱爐的方式有很多種，采用人工智能方式則是非常理想的途徑，因為現在計算機以及互聯網的發展在不斷的提升，加熱爐改進方式采用智能化的方式非常有必要，前景也非常的好。

3 軋鋼廠加熱爐現存問題

3.1 漏氣漏火現象嚴重

在一般情況下，軋鋼廠生產工序中最容易出現問題的就是加熱爐，在加熱爐投入使用半年之后就會出現不同程度的漏氣或者是漏火的情況。這種情況一般會經常出現在加熱段局部，一旦出現這種情況不僅會對加熱爐的爐板造成損害，嚴重的情況下加熱爐就會直接不能使用。而產生加熱爐漏火或者是漏氣的原因主要是蓄熱式結構不當，通常情況下，蓄熱室將纖維板作為蓄熱室保溫層，而且加熱爐的爐板沒有進行爐板焊接，在這種情況下，蓄熱室結構不能很好的成為一個整體，一旦在高溫工作的情況下非常容易變形。而且，當加熱爐焊接位置不夠厚的時候，長時間工作在接縫的位置也會出現裂紋，最嚴重的情況下會出現煤氣泄露的情況。

3.2 燒嘴磚破壞及擋板磚堵塞

在軋鋼工序實際進行的時候，加熱爐會產生大量的粉末或者是煤氣等煙氣雜質，而擋煙板就會受到這些粉塵以及煙氣的影響，長時間影響之后擋煙板的氣孔就會逐漸的被煙氣所堵塞。一旦擋煙板的氣孔發生堵塞情況就會出現彎曲變形，而且還會對加熱爐產量以及爐溫造成極大的影響。另外，燒嘴磚在煤氣侵擾、侵蝕、高溫等因素的影響導致自身強度的降低，而且燒嘴磚在加熱爐中工作幾年之后會產生更加嚴重的損毀情況，當燒嘴磚損毀之后，工人的工作量就會逐漸的加大，所消耗的能量也會逐漸的升高，質量也會有一定的影響，如圖2 所示。

圖2 軋鋼工藝加工流程

3.3 其他方面問題

加熱爐是軋鋼工藝中非常關鍵的設備，而且非常的龐大，里面涉及到的零件種類非常多，因此，一旦加熱爐里面的零件受到了傷害，加熱爐的功效就會極大的降低，而且還會引發大量的耗能問題。首先就會出現熱換器損害的情況，當熱換器的導管被徹底封死以后，這樣就會降低均熱段煅燒風量，這個時候熱換器就會出現老化的情況，出現煤氣泄露的情況。而且當出現這種情況時，會給員工帶來很大的危險性，會影響到員工的生命安全，企業還會承擔很大的責任風險，是不利于企業健康持續發展的，員工的幸福工作指數也會進一步降低。其次，就是爐底結渣的問題，當加熱爐里面的爐壓的得不到良好的控制，這個時候加熱爐吸冷風情況就會更加的嚴重，出現爐底結渣現象，這樣就會造成燃燒能源的浪費，而且熱爐里的材料不能較好的在合適的溫度下進行轉變，會出現一些質量問題。最后，加熱爐的爐內閥門受到破壞等情況都會導致加熱爐熱量逐漸的流失，會極大的減短加熱爐的壽命，這樣就會降低熱爐工作工作效率，還會增加維修和購置資金，企業的利潤就會降低，這樣也是不利于員工提高工作幸福指數的。

4 軋鋼廠加熱爐節能設計策略

4.1 不斷地優化軋鋼廠燃燒系統

軋鋼廠最關鍵的就是燃料，一定要改進燃燒系統，將所有的燃料可以得到充分的燃燒。首先可以改善設備得供油系統以及供風系統，改造燃燒的方式使其更好的符合燃燒系統，改造以后的燃燒系統產生粘鋼及回錠現象的幾率就會減少，這樣可以起到良好的節能效果。在長時間的實踐以后發現改造以后的燃燒系統而可以減少零點五個百分點。其次，需要改造燃燒系統中的霧化噴頭，在設備運行的時候，軋鋼工序中的燃燒器會產生巨大的霧化現象，造成這個現象的原因是長時間冷熱交替造成的，所以說，必須對這類問題進行適當的改造，不僅可以改造熱損耗來降低傷害，還可以借助適當的改造活動，這樣可以在最大的程度上提升軋鋼廠的收益，相關企業的也能有更好的發展前景。

4.2 適當的改造軋鋼工藝中的水管支撐結構

加熱爐里面的水管包裝方式主要是單層包扎，這是非常傳統的包裝方式，這種結構包裝方式不耐高溫、絕熱性不是很好，而且由于水管包裝的方式過于薄弱，會造成爐內的能量大量消耗，這就是非常嚴重的能源消耗情況。為改善這種情況，可以改善包裝的方式，可以采用較好的絕熱、耐高溫的材料，這樣可以節省大量的能量，而且在一定程度上會將爐內的穩度降至適當的溫度。當這個方面的問題改善以后，可以適當的降低加熱爐的排煙溫度，實際上所有的煙氣并沒的利用，所以說煙氣回收時提升加熱爐效率的重要方式。

4.3 減少排煙熱損失

為了降低由煙氣排放造成的損失，可以適當的降低的煙氣的溫度和煙氣的排放量。例如，我們可以對燃料燃燒過程中在空氣中的消耗系數進行適當的控制，當空氣的煙氣消耗指數超出一的時候，煙氣值就會隨之提升，這個也就意味著煙氣的消耗量在逐漸的增加，在這種背景下，燃料的燃燒穩度就會降低，加熱爐造成的消耗就會增加。當加熱爐的空氣消耗低于一的時候，這個時候就意味著耗能在減少。因此，為了保障加熱爐的低耗能，可以將空氣的消耗指數降到最低的程度。現在的軋鋼廠中有新型的廢氣余熱回收技術，這種方式就是借助一定的技術手段對即將損失的煙氣熱量進行回收轉化為可以助燃加熱的空氣，這樣可以在最大的程度上提升煤氣資源的利用效率，還可以降低對空氣的污染，提升軋鋼廠的經濟效益。

5 結束語

簡言之，我國軋鋼廠存在很多的問題，但是最嚴重的問題還是能源消耗的問題，一旦軋鋼廠能源消耗過大，就會加大軋鋼廠的生產成本。因此，我們必須要節能技術應用到加熱爐的工藝改進中，這樣可以將加熱爐的損失降低到最低，實現能源節約，符合我國所倡導的可持續發展口號，促進軋鋼廠的可持續發展，在市場上占據更有利的地位。