軋鋼加熱爐節(jié)能改造及經濟分析

王忠民

摘要：軋鋼廠是國民經濟中不可或缺的一部分，它在城市的現代化建設中起到了舉足輕重的作用，因此，它的生產和使用都離不開它。通過對軋鋼系統(tǒng)的分析，采用了加熱輪，使熱壓過程中的鋼坯再次升溫，保證了后續(xù)工作的順利進行。然而，就當前而言，國內鋼廠在使用加熱爐時，常常存在著一定的問題，造成了能耗的超負荷，致使其本身的經濟效益難以保證。

關鍵詞：軋鋼系統(tǒng);加熱爐;節(jié)能問題

軋鋼加熱爐是目前我國鋼鐵企業(yè)最重要的能源消耗裝置，其能源消耗占整個鋼鐵企業(yè)總能耗的70%，其能源消耗程度直接關系到整個煉鋼的生產成本。因此，減少煉鋼廠的能耗是提高煉鋼廠的節(jié)能水平的重要因素。當前，軋鋼加熱爐的能耗水平存在較大差距，單位單位能耗可達80公斤/噸，可見其節(jié)能潛力很大。在對軋鋼加熱爐進行分析時，必須對其熱平衡檢測的技術指標進行監(jiān)控，以解決其存在的問題，從而達到減少熱工能耗的目的。

1、軋鋼加熱爐能耗問題

1.1軋鋼加熱爐的特性問題

軋鋼企業(yè)的生產體系，都是有周期的，在運行的時候，會非常依賴于加工設備。對于熱軋系統(tǒng)來說，它更適合于加熱爐，因為它需要大量的能源，所以在使用的時候，它會消耗大量的能源，從而降低成本。而且，由于加熱爐的用途比較特殊，在實際操作中，會受到一些外力的影響，從而影響到系統(tǒng)的運行，因此，在生產過程中，由于加熱爐的特性和不穩(wěn)定性，會出現一些問題，這就造成了系統(tǒng)的節(jié)能降耗。

1.2應用問題

在實際使用加熱爐時，有關人員常常會遇到數學模型不能很好地反映出來的問題。在目前的情況下，人們在處理數據和實體內容時，經常會采用模糊數學來處理，即使是遇到一些不懂的問題，也會選擇模糊數學來描述，雖然它的通用性很高，但由于加熱爐的存在，它會在整個燃燒過程中產生很大的偶聯(lián)性，如果采用模糊運算的方式進行控制，那么它的效果就不會很好地保證了。二十一世紀，人類的大腦依然是最強大的控制力，如果將人工智能技術運用到加熱爐中，不僅可以讓人類擺脫對數學模型的依賴，還可以增強人類對各種儀器的操控，從而保證生產的效率。

3軋鋼加熱爐節(jié)能措施

3.1增設熱值儀

高爐、焦爐、轉爐是煉鋼廠的主要氣體源。通常，焦爐、轉爐、高爐等熱值由高到低，焦爐平均熱值是高爐煤氣的2～3倍。一根加熱爐采用純焦爐氣，其熱值變化對其燃燒控制和燃燒模式有很大的影響。增加了燃氣熱值分析儀，有效地解決了入爐鋼坯過熱等問題。氣體分析儀和一級控制室的空燃比的連鎖也能減少鋼坯的氧化和燒損，從而增加了鋼材的成材率。

3.2整改調節(jié)閥

煉鋼廠的加熱爐在很大程度上依賴于操作人員的經驗，在很大程度上不依賴于控制儀器。由于儀器的測量結果有很大的誤差，并且在控制面板上調整閥的顯示數據與實際的偏差。在運行時，流量控制閥門的開度分別為20%和100%，流量基本相同。當煙氣殘氧量很小時，換熱后的煙氣溫度比換熱之前要高。在實際生產中，僅憑目測和經驗，很難保證其穩(wěn)定運行。如果溫度偏差大于30℃，殘氧量偏差將大于設定值（3%），不能達到加熱爐的節(jié)能運行。

3.3優(yōu)化燃燒模型及二級控制

加熱爐引入燃燒模型和二級過程自動化控制，在設備本身自動化水平較高的情況下，加熱爐會自動檢測、自動調節(jié)、自動控制和自動學習。從板坯稱重到軋機軋制前，自動化控制系統(tǒng)會跟蹤板坯，給控制系統(tǒng)提供板坯各類信息，并根據加熱曲線自動調節(jié)各系統(tǒng)（空氣系統(tǒng)、煤氣系統(tǒng)、水系統(tǒng)）滿足加熱過程。

3.4提高熱裝比

鋼鐵企業(yè)鑄造與軋制的有機結合，會極大地降低噸鋼能耗。鋼坯進入加熱爐內溫度在400℃時，燃料消耗量節(jié)約15%，在此基礎上每提高100℃，燃料消耗節(jié)約量提高10%，鋼坯入爐溫度在900℃時，可節(jié)約53%。所以，合理布置連鑄、軋制車間空間位置，可以滿足加熱爐送紅坯的功能，進而降低加熱爐能耗及噸鋼單耗。同時，優(yōu)化轉爐、鑄造機、軋機的匹配能力，既可以實現加熱爐送紅坯功能，也可以滿足單條軋線產品小規(guī)格的變化，進而減少軋機輥徑調節(jié)次數，提高軋線生產能力，實現加熱爐與軋機的共贏。

3.5增加余熱回收設備

在傳統(tǒng)的加熱爐系統(tǒng)中，利用空氣換熱和廢熱換熱的方式來回收煙氣的熱量，把熱轉換成空氣的物理熱帶或蒸汽。通常，燃氣的預熱溫度約為300℃，空氣預熱溫度為450～500℃，或采用廢熱鍋爐生產中、低壓蒸汽來發(fā)電。通過使用低溫排煙，可以節(jié)省單位鋼材的單位能耗5%左右，有利于電廠的能源均衡和供熱系統(tǒng)的節(jié)能目標。

4軋鋼加熱爐節(jié)能經濟分析

4.1增加資金，革新技術

為了減少使用過程中的能耗，企業(yè)必須將節(jié)能技術的革新付諸實踐。所以，要加大對這一領域的投資，要加大對員工的培養(yǎng)。在保證和保證所需的人員和資源后，結合實際生產狀況，推進我國軋鋼加熱爐節(jié)能技術的優(yōu)化改造，以促進公司的發(fā)展。除了這些，創(chuàng)新人才也是我們國家和世界發(fā)展的動力和力量，只要有足夠的創(chuàng)新能力，就能產生相應的技術創(chuàng)新。

4.2重視工藝創(chuàng)新

近幾年，我國的鋼鐵工業(yè)得到了快速的發(fā)展，但是與國外的鋼鐵生產技術相比，還存在著許多問題。當前國內使用的軋鋼加熱爐控制系統(tǒng)都是從國外引進的，由于不同的環(huán)境條件，導致該系統(tǒng)在使用過程中存在很多問題，無法達到預期的效果。要實現節(jié)能減排，必須加強技術創(chuàng)新，加大投資力度，大力引進國外先進的節(jié)能技術，借鑒國外的發(fā)展經驗，并結合自己的實際，進行技術改造和創(chuàng)新，以求更好的適應行業(yè)發(fā)展要求。

結束語

總之，由于我國近年來對能源問題的重視，以及節(jié)能問題日益引起人們的廣泛關注。目前大部分的軋鋼企業(yè)都在關心著如何提高加熱爐的效率，如何將能耗降低到最低，如何處理軋鋼加熱爐的使用和操作中出現的問題，這些都是必須要解決的問題。從上述情況來看，國內軋鋼加熱爐的節(jié)能技術具有巨大的節(jié)能潛力。通過對加熱爐設備、操作制度進行改造，加強設備的自動控制，提高加熱爐的能量循環(huán)利用，并積極學習國內外先進的技術和科學的管理方法，以達到提高加熱爐熱效率、提高生產效率、節(jié)約成本、增加經濟效益的目的。

參考文獻

[1]全國軋鋼加熱爐綜合節(jié)能技術研討會紀要[J].中國冶金.2018（06）.

2912501186253