滕 芳

（河鋼承鋼棒材事業(yè)部，河北 承德067000）

改進(jìn)軋鋼的生產(chǎn)工藝，提高軋鋼工藝的節(jié)能技術(shù)對(duì)軋鋼生產(chǎn)具有至關(guān)重要的意義?？萍佳邪l(fā)首先要考慮到對(duì)能源的有效利用和減少能源消耗，而這些都以新工藝的研發(fā)、技術(shù)的改進(jìn)以及研制新設(shè)備為前提。目前，科技研究工作者已經(jīng)將軋鋼工藝節(jié)能技術(shù)研究的重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到了改進(jìn)軋鋼的生產(chǎn)技術(shù)上面，在軋鋼的連鑄連軋技術(shù)的研究方面已經(jīng)取得了重大的突破，同時(shí)，將傳統(tǒng)的工序鋼比系數(shù)做出了一系列新的調(diào)整，力求降低各級(jí)工序?qū)δ茉吹南牧?。同時(shí)，研發(fā)人員力求改進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備，繼續(xù)推進(jìn)軋鋼生產(chǎn)工藝的進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，從而降低能源的消耗量。

1 當(dāng)前軋鋼生產(chǎn)中存在的能耗問題

在我國(guó)，鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)中的能源消耗約占全國(guó)總體能源消耗量的14%，其中軋鋼能源消耗在鋼材生產(chǎn)中約占到12%～18%，是鋼鐵產(chǎn)業(yè)能源消耗中的重要組成部分。同時(shí)，隨著當(dāng)前市場(chǎng)對(duì)軋鋼的工藝、質(zhì)量、加工層次的要求不斷提高，軋鋼生產(chǎn)工藝的能源消耗量也隨之不斷提高。然而值得我們注意的是，與國(guó)際先進(jìn)的軋鋼生產(chǎn)工藝相比較，我國(guó)無論在軋鋼生產(chǎn)上的冷軋還是熱軋都無法與國(guó)際先進(jìn)的軋鋼生產(chǎn)工藝相提并論[1]。但同時(shí)，這也意味著我國(guó)在軋鋼工藝技術(shù)上存在著更大的節(jié)能減排的發(fā)展空間。

2 改進(jìn)軋鋼生產(chǎn)技術(shù)，節(jié)省能源消耗

2.1 通過加熱爐蓄熱燃燒技術(shù)減少能耗

軋鋼生產(chǎn)中使用的傳統(tǒng)的加熱爐燃燒技術(shù)能耗量高，廢氣排放量大，對(duì)環(huán)境的危害巨大，且成本高昂，資源利用率低。實(shí)踐證明，用蓄熱式燃燒技術(shù)替代傳統(tǒng)的燃燒技術(shù)，可以大大減少燃料燃燒過程中的能源消耗。同時(shí)，這種蓄熱式燃燒技術(shù)通過對(duì)廢氣進(jìn)行回收和循環(huán)，從而大大降低有毒氣體的排放量，減少對(duì)環(huán)境和大氣的污染，同時(shí)節(jié)約燃料，降低軋鋼的生產(chǎn)成本。因此，這種新型的蓄熱式加熱爐燃燒技術(shù)在軋鋼生產(chǎn)工藝中已經(jīng)得到了普遍認(rèn)可和廣泛采用[2]。

2.2 采用低溫軋制工藝和軋制工藝潤(rùn)滑技術(shù)

低溫軋制工藝技術(shù)已經(jīng)成為目前使用最為廣泛的軋鋼工藝節(jié)能技術(shù)，這種技術(shù)通過降低工藝制造過程中加熱爐內(nèi)的溫度來增加燃料的使用率，從而減少生產(chǎn)過程中對(duì)加熱爐燃料的使用量。但同時(shí)，低溫冷軋工藝仍然存在諸多缺陷和問題，例如這種軋鋼工藝會(huì)使鋼材的抗變形能力增加，同時(shí)制造功率也會(huì)隨之增加。但是，近年來的生產(chǎn)實(shí)踐證明低溫冷軋工藝所帶來的正面影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其對(duì)軋鋼生產(chǎn)的不利影響。除此之外，加熱爐溫度越低則生產(chǎn)過程中氧化的生產(chǎn)材料和鐵皮的氧化量就會(huì)更少，因此，低溫軋制中通過降低燃料的使用量和材料的氧化量所帶來的經(jīng)濟(jì)效益和對(duì)能源的節(jié)省足以彌補(bǔ)較高高的抗變形能力和軋制功率所產(chǎn)生的消耗。同時(shí)，工藝潤(rùn)滑技術(shù)在軋鋼工藝中同樣至關(guān)重要。實(shí)驗(yàn)證明，采用工藝潤(rùn)滑技術(shù)能夠大幅度降低軋制機(jī)的能源消耗，降低鋼材表面溫度，減少軋制力。

2.3 采用高溫低氧燃燒方式

在軋鋼的生產(chǎn)工藝中，存在大量的材料氧化問題，對(duì)能源的消耗量巨大，并且造成大規(guī)模的經(jīng)濟(jì)損失。因此，減少生產(chǎn)過程中的氧化消耗量，提高經(jīng)濟(jì)收益，降低成本是目前軋鋼生產(chǎn)工藝中急需解決的重大問題，所以熱軋工藝進(jìn)一步的被鋼鐵生產(chǎn)者所重視和選擇。眾所周知，即使是在常溫條件下，鋼鐵也會(huì)隨著自然條件的改變，不斷地被氧化銹蝕，而溫度不斷地增加，鋼鐵氧化生銹的速度也會(huì)隨之加快[3]。因此，如果要在加工過程中選擇高溫加工，則必須通過一定的措施減少氧氣量，從而將氧化速度控制在合理的范圍內(nèi)，降低能源消耗量。

3 利用信息化技術(shù)提高軋鋼工藝的節(jié)能效果

隨著市場(chǎng)對(duì)軋制鋼材質(zhì)量的要求不斷提高，軋鋼的生產(chǎn)工藝必須進(jìn)一步精確化和自動(dòng)化，這是科技進(jìn)步的要求，也是節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境的必然之路。第一、在軋鋼的生產(chǎn)過程中，加熱溫度是其中最為關(guān)鍵的指標(biāo)之一，因此必須對(duì)鋼材的溫度進(jìn)行及時(shí)準(zhǔn)確的觀測(cè)和跟蹤。傳統(tǒng)的手工測(cè)溫和階段測(cè)溫?zé)o法實(shí)時(shí)掌握加熱溫度，工藝誤差極大，不利于對(duì)溫度進(jìn)行詳細(xì)的分析，因此加工工藝難以滿足要求，增加了能源損耗。第二、精確生產(chǎn)規(guī)模，合理規(guī)劃庫(kù)存。市場(chǎng)需求和工廠生產(chǎn)之間的信息不對(duì)稱造成了生產(chǎn)的鋼材無法銷售，庫(kù)存過量，使消耗的能源無法進(jìn)入流通，不僅白白增加了能耗，而且浪費(fèi)資源，對(duì)環(huán)境造成了很大的不利影響。第三、重視觀測(cè)熱裝水平的重要指標(biāo)，系統(tǒng)的對(duì)熱裝溫度和時(shí)間進(jìn)行觀測(cè)，繪制曲線圖，分析最合理的熱裝溫度和熱裝時(shí)間，減少能耗。信息化技術(shù)已經(jīng)普及到工業(yè)生產(chǎn)的方方面面，甚至，對(duì)信息技術(shù)使用的廣度和深度在一定程度上決定了現(xiàn)代工業(yè)工藝的高低，因此，在軋鋼的生產(chǎn)工藝中，也必須強(qiáng)調(diào)精密信息技術(shù)的使用，加速我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)能力，縮短與發(fā)達(dá)國(guó)家的距離。

4 改進(jìn)加工體系、提高能源利用率

軋鋼的生產(chǎn)工藝受到眾多因素的影響，例如加熱爐的溫度、加熱爐的燃燒方式、氧氣供應(yīng)量、生產(chǎn)設(shè)備的先進(jìn)性等都對(duì)軋鋼的生產(chǎn)工藝具有極其重要的影響。因此，在軋鋼的生產(chǎn)過程中，必須研究出合理的工藝順序，正確安排生產(chǎn)過程，充分從以往的生產(chǎn)中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。首先，當(dāng)熱鋼的鋼坯達(dá)到足夠的數(shù)量時(shí)，應(yīng)該立即安排將熱鋼坯裝進(jìn)加熱爐；其次，裝爐的溫度以及加熱爐的燃燒方式必須實(shí)現(xiàn)進(jìn)行確定，控制好加熱爐內(nèi)冷熱坯的數(shù)量，減少冷鋼坯和熱鋼坯混合煅燒的情況；最后，對(duì)于不同類別的鋼坯的承接關(guān)系也需要制定不同的加熱溫度和加熱時(shí)間，降低溫度損失，提高燃料和能源的消耗量[4]。

鋼材軋制之前必須已經(jīng)達(dá)到對(duì)所需溫度的要求，因此要事先控制好加熱溫度、抗變形程度、階段加熱之間的溫差。為了減少參數(shù)控制的溫差，應(yīng)該盡量縮短對(duì)鋼坯的加熱時(shí)間，針對(duì)不同規(guī)格的鋼坯制定不同的加熱范圍。實(shí)驗(yàn)證明，加熱溫度每降低1攝氏度，節(jié)省的燃料的消耗量為2.2%，從而可以降低的能源消耗量為4.2%。

通常，在軋鋼的加熱過程中使用的常見燃料為高爐煤氣，這些傳統(tǒng)燃料燃燒效果差、熱能產(chǎn)量低，不利于節(jié)約能源，降低能耗。因此要盡快用新型燃料來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的燃料，節(jié)省能源。其次，也可以通過改進(jìn)燃燒爐的爐嘴改進(jìn)軋鋼制造工藝，爐嘴的直徑過大不僅不利于蓄溫，而且對(duì)精確控制氧氣的供應(yīng)量也造成了極大的困難；反之，直徑過小的爐嘴會(huì)阻礙燃料充分燃燒，降低對(duì)燃料的使用率。因此，在軋鋼生產(chǎn)中，應(yīng)該對(duì)爐嘴大小形狀以及其他設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的改進(jìn)，彌補(bǔ)缺陷，提高生產(chǎn)效率和資源利用率，降低能源消耗量。

5 結(jié)語(yǔ)

傳統(tǒng)的包含軋鋼生產(chǎn)在內(nèi)的工業(yè)生產(chǎn)工藝對(duì)能源和環(huán)境造成了極大的破壞，節(jié)能減排日益受到各界人士的關(guān)注與重視。近年來，國(guó)家注重調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)，推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。鋼鐵工業(yè)作為我國(guó)的老牌生產(chǎn)工業(yè)，在國(guó)家的生產(chǎn)總量中占有很大的比重，是掌握國(guó)民經(jīng)濟(jì)命脈的關(guān)鍵行業(yè)。因此，近年來，我們不斷地改進(jìn)軋鋼的生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)工藝，相應(yīng)國(guó)家綠色發(fā)展、可持續(xù)性發(fā)展的要求，在降低能源消耗，保護(hù)生態(tài)環(huán)境方面取得了明顯的成果。