中厚板軋鋼生產中節能技術的應用研究

陳 磊，劉 裕

（新余鋼鐵股份有限公司中厚板廠，江西 新余 338001）

我國的鋼鐵工業在世界上起步相對較晚，在這飛速發展的幾十年中，由于需求的導向，起一直以生產效率和質量為根本，但卻忽略了生產過程中的能源和污染問題，特別是最后一道軋鋼工序，有著高能耗、重污染的特點。數據顯示，軋鋼生產在全國能耗中占有很大的比例，但同時，也意味著我國的鋼鐵生產還有很大的技術提升空間。如何合理的應用節能技術，使鋼鐵生產能實現鋼材生產過程中的節能減排，是我們需要思考的[1]。

1 關于我國中厚板軋鋼生產過程中的能耗問題分析

鋼鐵生產是我國傳統的重工業，其為我國經濟發展起到了重要的支撐作用，但據數據顯示，改革開放這幾十年來，我國鋼鐵行業所消耗的能源就占我國總消耗12%，而軋鋼消耗的能量占鋼鐵行業能源消耗的20%～30%，其主要影響因素有3方面。

1.1 加熱溫度

在生產過程中，加熱溫度是重要的能耗原因，據相關調查，我們發現在軋鋼工序中鋼坯的加熱溫度會對單位熱量消耗產生極大的影響：如：鋼坯溫度在1100℃～1200℃之間時，則鋼坯加熱溫度每下降10℃，相關能耗都有所下降，那么如何在生產過程中，如何使鋼坯能在生產范圍中適當降低加熱溫度，則能有效降低能耗。

1.2 軋鋼爐的熱效率

在中厚板軋鋼生產中，軋鋼爐的熱效率直接影響著能源消耗。若軋鋼爐有著較高的熱效率，則在軋鋼過程中熱能能得到充分利用，燃料消耗則會變少。因此，如何提高軋鋼爐子的熱效率，使燃料能發揮更多的熱量，同時，減少軋鋼過程中的熱量流失，也是提高熱效率的關鍵辦法之一，因此我們可從這兩方面來進行改進提升[2]。

1.3 提高熱送熱裝比例

連鑄坯熱送熱裝技術是指在400℃以上溫度裝爐或先放入保溫裝置，協調連鑄與軋鋼生產節奏，然后待機裝入加熱爐，從而大幅降低加熱爐能耗的一種節能技術。它是集生產計劃編制、鋼水冶煉、連鑄、鑄坯輸送、加熱軋制和調度管理等一系列技術為一體的綜合性節能技術。通過提高熱送熱裝比例，從而實現加熱節能的目的。

2 我國現有的中厚板軋鋼生產節能技術

近年來，隨著我國人民意識的提高，我國在軋鋼工作中也進行了相關研發，也提出了多種軋鋼生產節能技術，其主要有以下幾方面[3]。

2.1 絕熱技術與爐內涂料技術

實現軋鋼爐的保溫能有效減少能源的消耗，但事實生產中，由于生產需要，軋鋼生產過程中軋鋼爐因為體積和材質的原因，起散熱性很好，這對于軋鋼生產以及節能是十分不利的，因此我國研發人員首先考慮的是通過在高溫軋鋼爐內壁涂抹碳化硅粉等耐火保溫材料，以此減少軋鋼爐的熱量流失，從而起到保溫的作用，達到節能的目的。

2.2 蓄熱式燃燒技術

高效的加熱方式能有效降低燃料消耗，在研究中我們發現若能循環利用加熱爐中的煙氣熱量，采取蓄熱燃燒的方式，則能提高燃料的燃燒率和使用率，其能節約能源20%左右。且煙氣經過燃燒，也有效減少了排氣中的有毒有害其他，減少了廢棄的排放，有效維持了生態系統的平衡。不僅如此，這種燃燒技術因為提高了燃料利用率，起也有效降低了生產成本，提高了生產效益。這是一種應用廣、實用價值高的生產技術。

2.3 低溫軋制與軋制工藝潤滑技術

冷軋是目前我們研發的重點，其可以通過較低溫度來進行軋制，因其所需工作溫度較低，則能有效減少燃料的消耗，但同時材料的變形抗力和軋制功率也隨之增大，這意味著雖然減少燃料，但在軋制功率上又增大了相關投入，兩兩抵消則實際意義不大。但隨著研究的更進步，研究人員們發現在低溫軋制工程中增加工藝潤滑技術，能有效降低軋機軋制時消耗的能耗，有實驗證明軋制過程中增加潤滑技術能有效降低軋制動力的消耗，約為8%。

3 軋鋼生產中節能技術的發展建議

我國的科技在飛速進步，很多技術也在逐步完善，若能將現代化技術與傳統的中厚板軋鋼生產技術相結合，則能有效實現鋼鐵生產過程中的節能減排，對此我們可從幾方面出發。

3.1 使用變頻調速電機，實現電機節能技術應用

在軋鋼過程中會消耗大量的電能，要實現節能減排，首先要考慮的則是如何減少電能的浪費?，F代軋鋼節能生產中，首先則是對電機進行改革優化，避免傳統的“大馬拉小車”，采用變頻調控技術，使其能根據生產需求自動調節提供生產所需的電能，通過對電機節能的改造，整個軋鋼工藝過程中電能消耗能降低20%～40%，是非常有實用性的節能技術。

3.2 對加熱爐進行部分改造，實現燃料節能減排

軋鋼工藝中加熱爐是能耗的關鍵，其負責中厚板軋鋼生產的主要溫度、動力供給，其是能耗的主要所在，因此在對軋鋼生產節能改造過程中，關鍵在于對加熱爐的改造，對此我們科從幾方面考慮：①首先采用現有的蓄熱式燃燒技術，把蓄熱燃燒技術運用到加熱爐中一方面能使企業最大限度的回收爐內煙氣熱量，能降低20%左右的能源損耗；另一方面，通過蓄熱燃燒能有效降低煙氣中二氧化碳和氮氧化物，能減少有害氣體的排放，減少對空氣的污染；②加熱爐絕熱技術，通過一些節能保溫涂料的應用，能有效減少熱量的損耗，因此研發新的保溫、耐高溫材料，將其使用在加熱爐內部，能有效提高加熱爐的生產效益，降低企業在軋鋼過程中的能耗，這對企業和社會都有重要的現實意義。③除此之外，還可以通過對軋鋼爐內部結構進行改造，通過增加氣密性，從而減少熱量流失；改良軋鋼爐的結構，減少能源物質輸入、鋼坯置入所需流程，盡量減少流程，減少過程中的能源損耗。

3.3 優化低溫軋制與軋制潤滑技術

低溫軋制是未來軋鋼節能技術的重要發展方向，但目前的研究中低溫軋制所節約的能耗與用于材料變形抗力和軋制功率的能耗成反比，此消彼長，導致效果不理想，因此如何通過潤滑技術的應用來降低軋機在軋制時消耗的能源部，是我們不是必須要有要思考的問題，對此我們應加強軋鋼工藝的潤滑研究，通過潤滑來提高設備運轉的通常先，降低過程中的動力消耗，以此實現在低溫軋制過程中節約燃料的同事，減少因為抗力和軋制功率產生的能耗，使其能達到兼顧、共贏。

3.4 通過計算機技術實現精準控制，實現節能減排

計算機技術在工業上的應用已逐步成熟，將這些先進的信息化管理技術應用到鋼鐵生產的各個環節，能實現對傳統軋鋼生產線的改造，對此我們可通過電子計算機的應用，對軋鋼生產過程中的各項數據進行收集和分析，找到最優的生產數據，再通過技術人員對計算機下達精確生產的指令，從而實現優化生產、優化能源使用。除此，遠程智能輸入輸出設備也是接下來必須要考慮的方向，通過遠程智能控制減少不必要的安裝環節，實現能源、人工的消耗。

4 結語

鋼鐵行業一直以來都是能源消耗的重點，要實現節能減排首先要對鋼鐵生產過程中的各個環節進行梳理，對每一個能耗節點進行分析、改造，從而達到節能減排的目的，除了從設備上實現節能減排外，還贏加強技術人員培訓，只有將人員技術優勢和人工智能精確控制技術結合起來，才能進一步提高軋鋼生產的技術含量，實現生產過程節能減排的同時提高軋鋼生產的效率化。當然，這還需要我們不斷的研究，不斷的在鋼鐵生產行業運用新技術、新材料，優化技術、優化管理、優化設備，只有這樣才能實現我國鋼鐵行業的健康可持續發展。