轧钢生产的均衡度及其工序能耗

轧钢生产的均衡度及其工序能耗

孙久川

孙久川

天津荣程联合钢铁集团有限公司天津300352

摘要：随着我国经济社会的发展，我国钢铁工业在持续发展的同时也存在各种问题，我国的轧钢生产均衡度很低，生产制造过程中能源消耗较高，造成能源资源浪费，严重制约了我国钢铁工业的发展脚步。降低轧钢工序能耗是我国钢铁工业的重要任务，为了节约能源，营造资源节约型社会，急需对我国轧钢生产均衡度与生产率对轧钢电耗的影响程度，加强节能措施的研发和实施，从而保障轧钢工序的正常运作。

关键词：轧钢生产均衡度；轧钢生产率；轧钢能耗

轧钢生产均衡度是很早就有人提出但始终未引起多数人重视的大问题。其表现是轧钢机与加热炉不能协调生产，产量忽高忽低。其后果是工序燃耗增高、设备破损加快、产量达不到要求。我国轧钢生产不均衡除了设备陈旧、工艺落后和自动化水平低等原因之外，更重要的是生产组织上的原因。它是影响轧钢工序能耗、制约钢铁工业发展的重要因素。只有提高我国轧钢生产的均衡度，才能降低其生产能耗、才能为我国钢铁工业创造出巨大的经济效益。

一、轧钢工序能耗影响因素分析

首先要掌握轧钢工序能耗，那么轧钢工序能耗指的是什么我们通常所指的轧钢工序能耗包含了电耗、燃耗和氧化烧损方面。虽然，对轧钢工序能够产生影响的因素比较多，但是其中最主要的因素是轧钢工序生产加工时的加热温度。我们对于轧钢工序能耗影响的分析首先要从轧钢工序的节能环节进行划分，能够划分为轧机，轧钢加热炉，和一些附属设备，例如轧辊、机械构件等一些构成部分。此外从能耗结构层面来区分，可以分为电耗，燃耗，以及蒸汽、回收能源还有其他一些相关的介质能耗，其中这些其他的介质能耗又包括了很多部分，例如水、氧气和氮气等一些不同程度的消耗。然而我们要想抓住最主要的环节就在于，加热炉，因为它在轧钢工序中消耗了整个能耗的至少有90%以上。因此我们只有从加热炉结构的角度出发，才能抓住影响能耗的重点。我们可以从改用的蓄热式的燃烧方式入手，从而能够很大程度上提高能源的利用率，或者利用加装余热回收装置进行减少排烟的损失，此外还可以用新研制的耐火材料维护进行修补炉体以降低加热炉的散热损失。不仅如此，我们还可以利用强制汽化冷却技术，减少轧钢在生产加热过程中的用水，以便生产蒸汽时回收利用。

从工艺优化的层面来讲，可以利用现场数据得出理论分析从而建立数学模型来对加热的时间进行优化，在最大程度的保证加热质量的基础下，对加热温度进行降低，减少加热的时间，与此同时我们还可以进行炉压的控制，利用变频调速的手段，来降低加热炉的能源消耗，减少相应的损失。由于在加工生产过程中会对单位能耗和综合能耗产生影响。我们在生产过程中首先要对轧钢厂生产线进行检测，对相关环节的参数进行详细的记录，在得到我们需要了解的对应的能源消耗数据之后，再将这些详细的数据进行分类的整理和归纳，此时可以采用统计归纳的方法来进行详尽的分析，从而找出能够影响轧钢工序能耗的最主要的原因，积极总结出降低轧钢工序能耗最有效率的途径。

二、轧钢的均衡度

轧钢生产的均衡度是用来衡量钢铁企业在统计预期内实际的轧钢生产效率和平均生产效率吻合程度的重要指标。

1、轧钢生产均衡度对能耗的影响：轧钢生的均衡度和能耗是通过统计的方法来确定二者之间关系的，轧钢工序能耗包括加热炉燃烧产生的能耗以及轧机的能耗两方面，为了研究这两者的关系，需要对轧钢生产数据的统计分两种情况进行，一是在班产量基本相同的情况下，对生产数据进行有选择的统计；另一种则是在班产量不同的情况下，在班产量没有特殊限制条件下需要统计所有的生产数据，再确定生产均衡度和工序能耗之间的准确关系。轧钢生产均衡度越高，生产过程中耗能越少，所以要降低轧钢深生产工序的耗能，就必须提高轧钢生产工序的均衡度。

2、轧钢生产发展态势：所以探索轧钢技术发展的特征，分析我国轧钢生产技术的现状，有助于加快轧钢技术的发展和降低轧钢生产过程中的能量消耗。那么究竟如何可以在节能减耗的同时促进轧钢技术的飞速发展呢。我国经济高速发展，人们的生活质量在社会不断进步的同时也得到了提高。除此之外，市场上日益激烈的竞争，是生产商对钢铁产品的要求不止像许多年前只局限在数量多少上了，对品质的要求和对钢铁种类丰富度的要求日益提高。自从我国迈入了改革开放的新高度之后，也特别是进入了21实际4以来，中国钢铁工业以飞跃之事态赶超欧美国家。为中国经济事业的发展做出了巨大的贡献。在统计了中国重要钢铁公司和重要的发展钢铁工业的地区，如安阳，衡水，钢铁公司所属的中型及以上轧钢厂历年的生产数据的基础上，我们得出了这样的结论即：轧钢生产的均衡度对工序能耗有很大的影响。

3、我国轧钢均衡度的现实情况：现实的情况是目前我国的轧钢生产均衡度很低，但是能耗的消耗量却与之形成了反比的态势，即能源消耗十分高。这种明显是存在情况严重的制约了我国钢铁事业的发展。要实现节约能量，我们不仅要使轧钢生产的均衡度得到提高，而且把轧钢厂炉子和有着高负荷的轧机转移到经济区也是十分必要的。

三、轧钢工序能耗影响节能措施

随着经济的发展，对轧钢工序的节能措施越来越重视，然而节能管理体系不仅仅体现在单一的能源部门，而且要从加工，生产，原燃料供应等部门结合能源管理部门进行综合性管理，从根本上实施节能，进行源头上的能源治理。而钢铁工业的节能工作从上个世纪开始就已经开始发展，一直延续发展到今天，如今二十一世纪更是注重环保节能，钢铁企业的节能工作一直备受关注。那么钢铁企业在生产过程中所消耗的非能源物质到底有多少呢？。面对轧钢工序的巨大的能耗问题，我们应积极的寻找节能措施，才能实现可持续发展，长久发展，经研究和分析后发现，钢坯生产加工中加热温度对各因素的影响比较大，由此我们得出以下几种节能的重要措施，从而保障轧钢工序的正常能耗：

1、在保障能够正常出钢的温度前提下要尽可能的降低钢坯加热的温度，减少加热的时间。经有关数据表明在钢坯生产过程中加热炉，加热温度与热耗呈二次方的关系，因此我们得出最佳的钢坯加热温度应该保持在1150～1190℃之间是最适宜的。

2、合理准确的将加热炉的温度与轧线操作制度相结合。有数据表明，钢坯在生产过程中加热温度如果是在合理的范围之内的，那么单位热耗和轧线总电耗它们之间的变化并没有明显的波动。但是在事实的生产过程中，加热温度相对比较低的时候，我们应该要恰当的提高轧机的能力，如果加热温度比较高的时候，我们就需要降低了，这样才能节省电耗。

3、通过热装热送以及低温轧制技术的方法。在一定程度上降低加热炉的燃耗量，而且能够缩短钢坯在生产过程中的加热时间，从而降低了氧化烧损率，进而提高成材率。在低温轧制的技术中不仅对降低钢坯出炉温度有着很大帮助，而且能够减少轧钢系统散热损失，从而能够将系统节能最大程度上实现，同时也在近几年的轧钢系统节能中不断推广。

对于我国钢铁产业，一方面要分析我国轧钢高能耗的现状和原因积极寻找改善方法；另一方面要开辟创新思维，善于吸收学习国外先进知识和经验，运用科技解决轧钢高耗能问题，为解决我国轧钢高能耗现状做贡献，促进我国钢铁产业持续健康发展，把我国打造成“资源节约型环境友好型社会”，增强综合实力和国际竞争力。

参考文献：

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[4]韩仁志，谢安国，蔡红鑫.轧钢工序吨钢综合能耗及其影响因素分析[J].鞍钢技术，2016，02：23-25.