李海軍

(萊鋼技術(shù)中心,山東萊蕪 271104)

關(guān)于我國軋鋼工藝節(jié)能的方向與途徑探討

李海軍

(萊鋼技術(shù)中心,山東萊蕪 271104)

實現(xiàn)鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,是我國實現(xiàn)現(xiàn)代化建設(shè)的重要保障。本軋鋼系統(tǒng)是整個鋼鐵工業(yè)的重要組成,其節(jié)能程度直接關(guān)系著鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和我國現(xiàn)代化建設(shè)。本文基于實現(xiàn)直接化、連續(xù)化和自動化的軋鋼工藝節(jié)能方向,探討了如何提高我國軋鋼工藝節(jié)能,降低能耗的有效途徑。

軋鋼工藝 節(jié)能方向 重要途徑 加熱爐

近年來，我國軋鋼工藝的節(jié)能工作雖然取得了一定的進(jìn)展，能耗也不斷下降，但與國外發(fā)達(dá)國家相比還存在一定的差距，主要體現(xiàn)在加熱爐的能耗控制上。在循環(huán)經(jīng)濟(jì)、綠色鋼鐵、低碳經(jīng)濟(jì)等節(jié)能減排的主題倡導(dǎo)下，如何找出我國軋鋼工藝的節(jié)能方向和探索有效的節(jié)能途徑，是我國鋼鐵行業(yè)需要不要斷探索和實踐的重要課題。

1 實現(xiàn)直接化、連續(xù)化和自動化的軋鋼工藝節(jié)能方向

我國鋼鐵行業(yè)的傳統(tǒng)生產(chǎn)工序是煉鋼、煉鐵、加熱、軋材、鑄錠、開坯等各個工序獨立進(jìn)行生產(chǎn)、加熱、冷卻的，這浪費了大量能源，節(jié)能效果不佳。尤其是軋鋼生產(chǎn)，從初軋、開坯到成材，一般都要經(jīng)過3次左右的加熱和軋制才能成材，每一次加熱，每噸鋼都要消耗60-120公斤的煤量，造成嚴(yán)重浪費。因此，在現(xiàn)代化建設(shè)中，鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展方向主要是改變這種傳統(tǒng)的軋鋼工藝，實現(xiàn)直接化、連續(xù)化和自動化的鋼鐵軋鋼生產(chǎn)。為了實現(xiàn)這一方向，需要改進(jìn)軋鋼工藝過程、軋機(jī)布局、初軋坯直接軋制等手段。

1.1 改進(jìn)軋機(jī)布局,縮減反復(fù)加熱與軋制的“火次”

為了實現(xiàn)直接化、連續(xù)化和自動化的軋鋼工藝節(jié)能方向，將鋼鐵生產(chǎn)中各個工藝過程聯(lián)合起來，在軋鋼區(qū)域的總平面設(shè)計中，調(diào)整煉鋼、連鑄、初軋以及精軋機(jī)等布局和運輸，連鑄機(jī)的設(shè)置要盡量在軋鋼機(jī)旁邊，以更好的為熱送、熱裝等創(chuàng)作條件。同時，要縮減反復(fù)加熱與軋制的“火次”，將小鋼錠改為連鑄坯，實現(xiàn)“一火”成材，甚至“零火”成材，進(jìn)而達(dá)到降低能耗的目的。如某鋼鐵廠在軋制10號角鋼時，由“兩火”成材改為“一火”成材后，煤炭的耗能下降了百分之40之多，而成材率卻提高了4%。

1.2 合理利用熱送、熱裝、初軋坯直接軋制技術(shù)

據(jù)不完全數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，鋼錠裝爐的溫度每升高100℃，熱耗就可能會下降10%；熱錠率提高10%，就能降低11%的燃耗，進(jìn)而提高產(chǎn)量[1]。我國除了均熱爐外，基本都是冷裝料，這就要求必須在總圖布置和運輸上為軋鋼原材料跨間與供坯車間熱送、熱裝創(chuàng)造出必要的條件，軋鋼工序要協(xié)調(diào)上道工序進(jìn)行認(rèn)真研究熱錠的最佳運輸調(diào)度、工序設(shè)備能力的平衡、保溫方式，做好計劃管理，以節(jié)約能耗。在鋼錠初軋后，如果不經(jīng)過冷卻和加熱爐的再加熱，而直接軋制成材的話，與普通方法相比，至少能省去兩道工序，能耗量也會降低約50 ×103千卡/噸，有較大的節(jié)能效果。因此，合理利用熱送、熱裝、初軋坯直接軋制技術(shù)，是實現(xiàn)直接化、連續(xù)化和自動化的軋鋼工藝節(jié)能方向的重要手段。

2 提高我國軋鋼工藝節(jié)能程度的重要途徑

2.1 節(jié)約熱能是軋鋼工藝節(jié)能的關(guān)鍵

熱能是軋鋼車間的主要耗能，尤其是在熱軋車間，其熱能的消耗一般會占整個車間總能耗的65%左右，是整個軋鋼生產(chǎn)消耗最大的資源，也是節(jié)能潛力最大的，是軋鋼工藝節(jié)能的關(guān)鍵。首先，要使用節(jié)能型加熱爐?？梢詮难娱L爐身長度、強化爐壁絕熱、滑軌雙層絕熱、強化換熱器換熱等手段，來達(dá)到節(jié)約熱能的目的。增加爐身長度能使得爐尾的廢氣溫度得到有效控制，進(jìn)而提高熱效率，一般而言，延長一米長的爐身，就能提高20-30℃的鋼坯溫度、降低30℃左右的廢氣溫度，大大減少熱損失。其次，要不斷改進(jìn)加熱工藝操作。如采用電子計算機(jī)控制爐溫、風(fēng)量和燃料量等，以降低能耗。最后，要實現(xiàn)對廢氣熱量的回收利用。正常情況下，加熱爐的廢氣能帶走40%的熱量，如果能對其進(jìn)行回收利用，將大大提高熱能的利用率，減少浪費[2]。為了能科學(xué)有效的實現(xiàn)廢氣熱量的回收利用，可以利用換熱器、汽化冷卻方式冷卻水管、熱量回收蒸汽或熱水等以供發(fā)電、取暖和蒸飯等工藝?yán)?，實現(xiàn)廢氣熱量的再利用，減少熱能的浪費。

2.2 節(jié)約電能是軋鋼工藝節(jié)能的重點

電能在軋鋼車間，尤其是冷軋車間的能耗量較大，而電能在我國當(dāng)前的資源較為緊張，使得節(jié)約電能成為我國軋鋼工藝節(jié)能的重點。通過利用液心軋制、帶坯熱卷取箱、輥道保溫罩等電能節(jié)約技術(shù)能很好的節(jié)約電能。具體途徑如下：首先，在熱軋的過程中使用潤滑熱軋，能降低單位電能耗6%，軋制壓力會降低19%-23%，主電機(jī)功率消耗會降低18%-25%，降低軋輥消耗50%之多，有較高的經(jīng)濟(jì)效益；其次，要采用高效率的軋制技術(shù)和大壓下量軋機(jī)[3]。如使用獲得大壓下量的平輥軋制，減少粗軋機(jī)的軋制道次和機(jī)架數(shù)，加大鋼坯的尺寸和重量，以減少軋制的“火次”，實現(xiàn)“一火”成材，甚至“零火”成材；最后，要對軋機(jī)電氣設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，降低電耗。如可以使用可控硅供電，以可控硅整流裝置來代替電動機(jī)-發(fā)電機(jī)組，降低電能消耗。

2.3 節(jié)約水能是軋鋼工藝節(jié)能的保障

水資源是軋鋼廠生產(chǎn)和開展任何工藝的保障，與電能一樣，是保障鋼鐵工業(yè)正常運行的重要手段。而現(xiàn)實是很多企業(yè)管理者并不重視水資源的節(jié)約，節(jié)約意識較為薄弱，使得軋鋼廠的水資源浪費現(xiàn)象較為嚴(yán)重。因此，為了實現(xiàn)軋鋼廠水資源的的循環(huán)利用，各個軋鋼廠單位必須樹立節(jié)約水能意識，在中軋、精軋、卷線機(jī)、爐尾、出鋼等進(jìn)行冷卻水閉路循環(huán)，以降低水能消耗。同時，軋鋼廠要建立健全的節(jié)能管理體系，樹立全員的節(jié)能意識，要求各個職工能從小做起，從根本上杜絕浪費，要合理組織生產(chǎn)，提高能源利用率，實行均衡生產(chǎn)。

3 結(jié)語

總之，在經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化的建設(shè)和環(huán)境生態(tài)理念背景下的，我國軋鋼工藝節(jié)能主要朝直接化、連續(xù)化、自動化、生態(tài)化的發(fā)展方向開展。通過安裝和使用節(jié)能加熱爐、改進(jìn)加熱工藝操作、實現(xiàn)廢氣熱量的回收利用等達(dá)到節(jié)約熱能的目的，并結(jié)合節(jié)約電能和水能的有效途徑，來實現(xiàn)我國軋鋼工藝的節(jié)能化發(fā)展，促使我國鋼鐵行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

[1]葉明秋.軋鋼車間的節(jié)電[J].冶金動力,2011,19(01):18-19.

[2]曹冠之.從熱工測定結(jié)果看軋鋼加熱爐的節(jié)能[J].湖南冶金,2013, 28(04):15-16.

[3]陸言輝.我公司軋鋼加熱爐節(jié)能途徑淺見[J].柳鋼科技,2012,30 (01):25-26.

李海軍(1979—),男,山東成武人,2003年畢業(yè)于包頭鋼鐵學(xué)院材料成型及控制工程專業(yè),現(xiàn)任職于萊鋼技術(shù)中心。