軋鋼生產(chǎn)節(jié)能技術(shù)分析

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摘要：節(jié)能是我國鋼鐵工業(yè)形勢發(fā)展的需要，也是順應(yīng)時(shí)代的必然選擇，在目前軋鋼生產(chǎn)中，節(jié)能降耗已是普遍研究的問題。本文從加熱爐、軋鋼工藝、熱送熱裝、在線熱處理幾方面入手，分別對各種節(jié)能技術(shù)做了分析。

關(guān)鍵詞：軋鋼生產(chǎn)；節(jié)能技術(shù)；加熱爐；工藝優(yōu)化

鋼鐵工業(yè)在我國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)中占著很大比例，不但能源消耗極多，而且容易造成環(huán)境污染。節(jié)能環(huán)保是當(dāng)前時(shí)展的主題，隨著軋鋼行業(yè)的進(jìn)步，對軋鋼過程中的節(jié)能研究越來越重視。雖然相繼涌現(xiàn)出了一些新技術(shù)，但整體效果并不佳，究其原因，主要在于鋼產(chǎn)品的深加工使得工序增多，相應(yīng)的耗能也有所增加。所以在研究節(jié)能技術(shù)的同時(shí)，還應(yīng)注重工序結(jié)構(gòu)調(diào)整，使得鋼能耗真正得以降低。

1加熱爐的節(jié)能

對普通鋼材軋制而言，加熱爐是節(jié)能的關(guān)鍵工序。為起到節(jié)能效果，當(dāng)前多選擇使用加熱蓄熱燃燒技術(shù)。以蓄熱燃燒技術(shù)為例，如果采用傳統(tǒng)的燃燒方法，能耗極大，該技術(shù)通過回收加熱爐內(nèi)的熱量而對其加以重復(fù)利用。燃燒過程中，加熱爐會(huì)產(chǎn)生大量煙氣和熱氣，以往都是直接排放，其實(shí)完全可以將其再回收，以減少燃料，既能節(jié)約成本開支，又能在一定程度上減少污染氣體。不管從經(jīng)濟(jì)效益，還是社會(huì)效益、環(huán)境效益，該技術(shù)都有著很大優(yōu)勢，在當(dāng)前應(yīng)用也比較多。隨著對鋼材需求量的增加，軋鋼廠不斷擴(kuò)大規(guī)模，加熱爐本身十分龐大，在燃燒時(shí)，散熱也非常嚴(yán)重。而散熱多少與爐內(nèi)結(jié)構(gòu)和加熱爐的材質(zhì)有著莫大關(guān)聯(lián)，如果使用某種優(yōu)質(zhì)涂料，能起到良好的絕熱效果，同樣能達(dá)到節(jié)能的目的。目前使用較多的有碳化硅粉等涂料，可以減緩散熱，降低熱量流失。對加熱爐和燃燒系統(tǒng)加以優(yōu)化，比如爐體采用復(fù)合結(jié)構(gòu)，或者使用爐頂平焰燒嘴，都能降低消耗。此外，還有一種無水冷滑軌技術(shù)，通過在爐內(nèi)采用全無水冷結(jié)構(gòu)，也能降低燃料消耗。

2軋鋼工藝節(jié)能

首先是低溫軋制，大量實(shí)踐證明，如果能夠降低加熱爐的出鋼溫度，則燃料的消耗也會(huì)得以降低。經(jīng)過不斷研究發(fā)現(xiàn)，燃料消耗的降低起到的節(jié)能效果非常明顯。當(dāng)然，提高軋制功率也是一種途徑，但成本會(huì)隨之增多，相比之下，采用低溫軋制技術(shù)，綜合效益更佳。低溫軋制與軋輥強(qiáng)度、軋機(jī)剛度、軋材塑性等因素有關(guān)，如果這些因素都能滿足要求，帶來的經(jīng)濟(jì)效益將十分可觀。為保證低溫軋制的安全性和穩(wěn)定性，還需做一些準(zhǔn)備工作，比如降低鋼材塑性、增加軋制力等，對軋制工藝加以優(yōu)化。其次，整個(gè)軋鋼系統(tǒng)非常復(fù)雜，有諸多設(shè)備組成，耗電量也非常大。所以，如果能夠降低電耗，也能起到節(jié)能的作用。造成電耗較高的原因有很多，比如電氣設(shè)備過于陳舊、供電和用電設(shè)備不匹配、空轉(zhuǎn)率高、整體效率偏低等。為改變這一現(xiàn)狀，應(yīng)適當(dāng)降低空轉(zhuǎn)率，采用相匹配的電力設(shè)備，及時(shí)更換維修陳舊或者損壞的設(shè)備。此外，在眾多節(jié)能途徑中，熱軋潤滑工藝的應(yīng)用越來越多。在一般的軋鋼過程中，會(huì)產(chǎn)生極大的摩擦力，同樣會(huì)消耗很多能量。而熱軋潤滑技術(shù)能夠有效地減少摩擦力，使得鋼材質(zhì)量更良好，還能減少對軋輥的損傷，使其使用壽命得以延長。以國內(nèi)的爐卷機(jī)為例，某些爐卷機(jī)性能優(yōu)越，可降低軋制電流約20%，軋輥的使用壽命提高近一倍。對軋制工藝進(jìn)行優(yōu)化，也是節(jié)能的常用途徑，主要是指改變原料的尺寸和形狀，把能耗降至最低，獲取最大效益。比如某廠按照全新的思路和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)孔型，與原來的孔型系統(tǒng)相比，能夠?yàn)閺S內(nèi)節(jié)約近8%的能耗。也有對棒線材連軋過程加以優(yōu)化的，同樣取得了不錯(cuò)的成績。

3熱送熱裝技術(shù)

近二十年來，熱送熱裝技術(shù)在軋鋼工業(yè)中應(yīng)用較廣，對提高產(chǎn)量、降低消耗有著很大幫助，是當(dāng)前也是今后研究的重點(diǎn)。在此主要介紹一種連鑄胚熱送熱裝技術(shù)，在鑄胚達(dá)到400℃或者更高溫度時(shí)，將其送入加熱爐。400℃是低溫界限，如果達(dá)不到此溫度，表面的氧化作用停止，節(jié)能效果也就隨之下降。一般而言，溫度在650℃—1000℃時(shí)，把鑄胚送入加熱爐，能起到最好的節(jié)能效果。與連鑄胚冷裝工藝相比，熱送熱裝技術(shù)可以提高加熱爐的產(chǎn)量，降低金屬氧化燒損，在降低成本、縮短周期、提高成材率上都有著十分顯著的效果，是軋鋼節(jié)能應(yīng)用較多的一種技術(shù)。

4在線熱處理

對于一般鋼材，多采用加熱爐節(jié)能技術(shù)，而在線熱處理技術(shù)在特殊鋼材軋制中應(yīng)用較多。比如很多專用鋼，在軋制結(jié)束后，需要經(jīng)過熱處理程序，消耗的時(shí)間越多，能耗就越大。所以，如果可以控制加熱溫度和軋制溫度，確保軋制后能夠迅速冷卻，則也能起到節(jié)能效果。機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼和強(qiáng)韌鋼等專用鋼均需退火，否則冷切削易開裂。采用軋后900℃余熱緩冷降低鋼的硬度，達(dá)到了軟化退火的力學(xué)性能，省去了軋后退火工序，縮短了生產(chǎn)周期，噸鋼節(jié)約標(biāo)煤44kg.另外，利用軋后鋼材的余熱在相應(yīng)的工藝條件下熱處理，可提高鋼材性能和節(jié)約能源。

5結(jié)束語

近幾十年來，我國的鋼鐵工業(yè)發(fā)展迅速，不斷取得佳績。隨著軋鋼技術(shù)的改進(jìn)，以及市場的需求，鋼鐵工業(yè)面臨著新形勢、新問題。如何在軋鋼過程中實(shí)現(xiàn)節(jié)能，是當(dāng)前值得思考的重點(diǎn)。從目前情況來看，諸如高溫?zé)崴?、?yōu)化軋制工藝、使用節(jié)能型加熱爐等方法都有著廣泛應(yīng)用，而且效果很好。今后還需對現(xiàn)有技術(shù)加以改善，并繼續(xù)研究新技術(shù)，比如無頭軋制技術(shù)等，達(dá)到更好的節(jié)能效果。

作者:劉紅瀟 單位:南京鋼鐵股份有限公司

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