轧钢工序节能技术及节能实践分析

轧钢工序节能技术及节能实践分析

赵海涛

山东钢铁集团永锋临港有限公司 山东 临沂 276600

摘要：近年来，在我国社会经济水平不断能提升下，带动了我国各行业领域的进步。现阶段，在社会发展与建设过程中需要使用大量的钢材，因此，整个钢铁行业发展极为迅速，但是钢铁产品生产过程中却会消耗大量的能源，特别是在轧钢过程中能源消耗量最大，迫切需要对节能技术进行探索和优化。基于此，文章从轧钢节能现状与意义入手，重点阐述具体的轧钢节能技术，探讨降低轧钢工序能耗的新举措。

关键词：轧钢工艺；节能；新技术

引言

在轧钢工序中,存在诸多因素,会影响其能源消耗。为促进轧钢工序实际能源消耗实现有效降低,并增强钢材生产的技术水平和综合效益，要高度重视并有效加强节能技术在轧钢工序中的运用。在轧钢工序中，通过对新型技术工艺进行运用，实现对工序节能效果的改变调整.能有效增强轧钢工序的节能效果,并实现对轧钢质量的有效保障。

1轧钢工序能耗分析

对轧钢生产工序展开分析可知，在将形状、成分等存在差异的钢坯轧制成形状、性能符合要求的钢材时，需要通过一定工序组合实现。在钢材品类繁多、性能差距大的情况下，生产不同的轧钢产品，采用的轧制工艺并不相同，工序也存在一定差异，大致包括坯料准备、坯料加热、坯料轧制、钢材精整四道基本工序。准备坯料，需要去除表面缺陷、氧化铁皮等，实现坯料的热处理。做好准备后，将坯料送至轧钢炉中加热，才能进行轧制，完成变形过程。最后，还要对钢材进行精整，经过切断、卷取等操作，进行冷却、矫直、成品热处理等操作。对整个工序展开分析可知，在加热和轧制工序需反复加热钢材，从而消耗大量能源，加热工序中的加热炉热效率也会给工序能耗带来变化。如果加热炉可高效工作，达到较高燃烧率，则能够充分利用产生的热量，减少不必要的能源损耗。因此，通过引进节能技术改进工序，提高加热炉热效率，可以实现轧钢的节能生产。此外，由轧制工序可知，不同钢种需要采用不同的热处理、加热等工艺，这对加热温度、时间等提出了不同要求，也决定了轧钢消耗的燃料。生产实践中，在确保轧钢质量合格的基础上，通过工艺改造适当降低加热温度，则能减少消耗的能源。

2轧钢工序节能技术分析

2.1低温轧制节能与润滑技术

在整个轧钢系统中，低温轧钢节能与润滑技术是非常重要的节能措施，它可以有效降低钢坯出炉时的温度，降低整个系统的能源消耗，从而实现节能目标。近几年，很多生产实践经验表明，当其温度在1000℃以下时出炉，降低温度节约的能源可以达到8%~10%，并且出炉温度降低还能够降低钢材氧化量，提高技术经济指标，降低生产成本。虽然这一工艺使钢材变形抗力与轧制功率都有所增大，但是其在燃料消耗与氧化量降低方面所带来的经济效益已经完全能够抵消，甚至可以超过其缺陷带来的成本。很多轧钢设备只要有良好的润滑技术便能够降低轧制过程中所产生的能源消耗，尤其是对于钢板轧机来说特别明显。当热轧的温度在800℃~1250℃时，变形区轧辊表面的温度能够达到450℃~550℃，所以这就需要使用一定量的水对其进行冷却，但是使用良好的润滑技术之后，由于其轧制力有所降低，所以其动力消耗就会有所下降，从而实现节能。

2.2加热炉节能技术

轧钢生产-般依赖加热炉为之提供必要的动力。因此，加热炉是节能重点。当前，-般采用蓄热式燃烧技术作为节能技术。相关调查表明，在轧钢生产中,对蓄热式燃烧炉进行使用，相应的燃料消耗指标平均显现出大约20%的下降,取得了显著的节能效果，同时，此类节能炉能在最大限度上:实现对炉内烟气热量的有效回收，能实现对燃料消耗的有效减少和燃料成本的大幅度降低,还能实现对各类有害气体.诸如氮氧化物、二氧化硫实际排放量的有效减少.在轧钢工序中得到了日渐广泛的应用。

轧钢工序使用加热炉加热技术,并采用高温节能涂料，能有效实现节能降耗。加热炉体内具有较大的表面积，其内部炉衬采用耐火浇筑材料.并逐步加强对高性能的具有防烧结特点的耐火材料的开发利用,特别.是利用炭化硅粉节能涂料,能促进加热炉实际生产效率实现大幅度提高，并增强轧钢生产的综合效益。另外,在轧钢工序中,对高温低氧燃烧技术进行采用,能大幅度降低轧钢工序实际耗费的成本。高温低氧燃烧，是指燃烧温度大约保持1000℃，保持5%~8%的含氧量燃烧。相关研究表明，热轧钢工序生产的钢材大约具有3%的氧化损耗量,同时.该技术能大量回收高温烟气,能实现对燃料成本的有效节约。

2.3采用热送热装技术改进工艺

通过引入柔性化连铸技术，将轧制和连铸工序衔接在一起，在连铸坯温度达到1100℃时可以不通过加热炉，直接经过边角补热装置输送至轧机直接轧制。将400℃当作低温界限，在不超过这一温度值时则不再进行热送处理。铸坯热装入炉温度越高，越能节约能源。通过缩短加热时间，可以减少铁的烧损、氧化，获得更高的成材率。而通过简化工艺流程，可以节省更多人力、物力等成本。实际应用该技术时，需要在保证轧钢产品质量的基础上，有效缩短钢坯待温时间，降低钢坯加热温度。建立一体化生产工艺系统，增设热检测环节加强传热效率的控制，可以利用计算机进行高精度测温，根据坯料尺寸和工艺环境加强热装温度和效率指标监控，能够实现最佳的节能效果。

2.4降低钢坯轧制温度

根据工艺实践情况可知，为提高机组产能利用率，应在保证轧制质量的基础上，尽量缩短部分钢种的加热时间，加快生产节奏。通过分别对冷坯和热坯集中生产，根据断面温差等情况实施三段控制，能够减小各段时间内耦合因素的影响，在小范围内降低加热温度，达到节能目标。具体来讲，就是沿着长度方向分别进行预加热段、加热段和均热段控制。在预热段，热流逐步增加，直至达到二加热段，可以维持热流不变，到均热段则逐渐减小热流。此外，采用供液泵参与循环优化轧制油浓度控制，在选择适合喷嘴的基础上合理控制油水混合比例，确保工艺润滑油量和时间关系相互协调，能够满足低温轧制工艺生产要求，降低设备产生热量。对不同钢种进行加工，温度可以下降300~400℃，可以降低约3%的煤气消耗。

2.5提高水的综合利用率

在轧钢工序中,要提高水的综合利用率,有效实现节能降耗。具体可采取如下措施:对供水管网进行优化,开展串级沉淀循环.对供水泵组数量进行减少,对轧线冷却水相应的水质和压力进行提高;对回水通道进行检修,实现对用水消耗的降低;对新水回收管路进行设置,处理废水后,将其用于对水压机、轧钢机的冷却,实现对新水消耗的减少;对各生产线相应的加热炉形成的蒸汽进行联网，实现良好的集中供热,并冷凝回收剩余热量,增强综合效益。

结语

在轧钢生产过程中，在加热工序和轧制工序反复进行坯料加热，将导致大量的能源消耗。引进绝热技术等先进燃烧技术对炉进行节能改造，还应结合实际需求选择适合的技术，并通过优化燃烧过程、加强余热回收利用等方式进一步减少加热工序的能耗。此外，需要结合钢种、设备状况合理运用热装热送技术和低温轧制润滑工艺，有效减少工序能耗，并降低轧钢生产系统的整体能耗，为推动行业的可持续发展提供有力的技术支撑。

参考文献

[1]陈维和.基于轧钢生产中相关技术问题分析与研究[J].中国科技投资,2013(Z4):176-176.

[2]冯光宏.轧钢工序节能技术分析[J].中国冶金,2006(11):50-53+66.