邯鋼軋鋼工藝節(jié)能技術(shù)研究

馮洪波 楊棟平 邊建立

摘要：近年來(lái)，隨著我國(guó)社會(huì)的不斷發(fā)展，鋼材生產(chǎn)量逐年增加，伴隨著我國(guó)鋼生產(chǎn)的發(fā)展，鋼鐵工業(yè)能耗也不斷困擾著我國(guó)的發(fā)展。而現(xiàn)今在全世界的范圍內(nèi)都提倡節(jié)能減排，這樣不僅解決能耗還可以保護(hù)地球的生態(tài)環(huán)境，作為高能耗的軋鋼技術(shù)也需要遵從這種理念。本文就軋鋼工藝的技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要概述，并提出軋鋼工藝的節(jié)能方案，以期為相關(guān)研究提供參考

關(guān)鍵詞：軋鋼；生產(chǎn)工藝；節(jié)能技術(shù)

引言

軋鋼節(jié)能對(duì)于軋鋼生產(chǎn)產(chǎn)生了較大的影響，尤其是我國(guó)是能源消耗巨大，急需提高生產(chǎn)工藝的節(jié)能技術(shù)。當(dāng)前軋鋼技術(shù)的發(fā)展也都是在節(jié)能基礎(chǔ)上開(kāi)展，軋鋼新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備不斷涌現(xiàn)，通過(guò)改變軋鋼生產(chǎn)中的各道工序系數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)其節(jié)能效果，降低工序能耗。

1軋鋼工藝節(jié)能的意義

全世界范圍內(nèi)都在提倡節(jié)能減排的理念，這對(duì)于保護(hù)地球的生態(tài)環(huán)境有著深遠(yuǎn)的意義。在現(xiàn)實(shí)生活中，存在著很多像軋鋼工藝這樣高能耗的工藝，但是這些工工藝卻又在生產(chǎn)中起著相當(dāng)重要的作用，所以不能夠被取締，只能通過(guò)采取措施盡量的降低其能耗。降低軋鋼工藝的能耗，可以在保障軋鋼工藝質(zhì)量的前提下，使用更少的能源，這對(duì)于我國(guó)工業(yè)的發(fā)展有著極其深遠(yuǎn)的意義。徹底將軋鋼工藝以及技術(shù)革新后，很可能促使我國(guó)的工業(yè)進(jìn)入一個(gè)新的篇章。軋鋼工藝節(jié)能的經(jīng)驗(yàn)還可以供其他的相關(guān)產(chǎn)業(yè)參考，這樣其他的相關(guān)產(chǎn)業(yè)也就得到了良好的發(fā)展，達(dá)到了節(jié)能的目的，這樣下去就會(huì)形成一個(gè)良性循環(huán)，使我國(guó)的工業(yè)得到飛躍性發(fā)展?？偠灾?，軋鋼工藝的節(jié)能對(duì)于工業(yè)的發(fā)展以及能源的節(jié)約有著深遠(yuǎn)的意義。

2軋鋼生產(chǎn)能耗現(xiàn)狀

鋼鐵工業(yè)是能耗較大的行業(yè)，其能源消耗占據(jù)了我國(guó)能源消耗的13%，隨著我國(guó)鋼鐵市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大，其能源消耗量正在不斷增大，而軋鋼工序消耗的能源占據(jù)了我國(guó)鋼鐵行業(yè)總能耗的15%到20%。當(dāng)前我國(guó)的鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量和種類(lèi)不斷增加，其加工工序也逐漸的復(fù)雜化，其能量消耗也逐漸增大，通過(guò)調(diào)查顯示我國(guó)的鋼鐵冷軋工序和熱軋工序的能量消耗都高于國(guó)外現(xiàn)行的軋鋼工藝。如果把多余消耗的能量都應(yīng)用在軋鋼工藝之中，則鋼材產(chǎn)量則要多出17%左右。通過(guò)調(diào)查顯示，我國(guó)的軋鋼工藝的裝備、技術(shù)和管理方式較為落后，每噸鋼材的能量消耗高于國(guó)外的能耗40.4kgce，鋼系統(tǒng)中的主要能耗設(shè)備是軋鋼加熱爐，其占據(jù)了軋鋼系統(tǒng)中能好的70%左右，因此，我國(guó)的節(jié)能生產(chǎn)的潛力巨大。

3軋鋼工藝的節(jié)能技術(shù)

3.1節(jié)能方向

軋鋼工藝在全國(guó)范圍的能源消耗中都占有著相當(dāng)大的比重，這也想我們預(yù)示了軋鋼工藝有著很大的節(jié)能空間，將軋鋼工藝的能源消耗降低，必將會(huì)使我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)入一個(gè)新的時(shí)代?？偠灾?，要想降低軋鋼技術(shù)的能源消耗，達(dá)到節(jié)能的目的，主要可以從三方面入手探索新的軋鋼技術(shù)、研究新的軋鋼工藝以及更換先進(jìn)的設(shè)備，通過(guò)這三方面的改進(jìn)，就可以在很大程度上完成軋鋼工藝的節(jié)能目的了。軋制工序能耗占總能耗的比例達(dá)近80%，而制約軋制工序能耗高的主要是薄規(guī)格和高強(qiáng)品種鋼，因此優(yōu)化薄規(guī)格和品種鋼的軋制操控策略，對(duì)降低軋制工序能耗起著重要決定意義。生產(chǎn)穩(wěn)定性的好壞對(duì)生產(chǎn)電耗的無(wú)功影響性極大，因此強(qiáng)化軋制生產(chǎn)穩(wěn)定的手段，諸如強(qiáng)化職工對(duì)各類(lèi)事故預(yù)案的學(xué)習(xí)，操作中執(zhí)行好操檢合一工作制；強(qiáng)化職工針對(duì)現(xiàn)有設(shè)備狀況下的操控技能交流；強(qiáng)化薄規(guī)格和品種鋼的軋制操控技能等措施，都會(huì)對(duì)提高軋制穩(wěn)定性，降低軋制事故帶來(lái)的額外電耗有提升的空間。

3.2節(jié)能技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)

3.2.1工藝優(yōu)化

節(jié)能工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)一般是選擇優(yōu)化的方法，選擇合適的原料形狀以及尺寸將其當(dāng)成節(jié)能目的。在國(guó)內(nèi)某個(gè)生產(chǎn)車(chē)間，為了計(jì)算出該車(chē)間的能源消耗問(wèn)題。生產(chǎn)這件基于單位總能耗小為最基本的目標(biāo)函數(shù)。邯鋼CSP生產(chǎn)線為節(jié)約能耗在優(yōu)化生產(chǎn)工藝方面主要做了一下工作：

（1）停軋時(shí)間在預(yù)知超過(guò)15分鐘以上時(shí)，將軋機(jī)、輥道及卷取機(jī)停轉(zhuǎn)，以減少軋機(jī)空轉(zhuǎn)時(shí)的非作業(yè)電量消耗。

（2）單線生產(chǎn)時(shí)，停用1個(gè)卷取機(jī)，且在生產(chǎn)條件正常的情況下，軋制6.0mm以上規(guī)格時(shí)，空甩1架軋機(jī)。

（3）盡量減少軋機(jī)、卷取機(jī)恢復(fù)后的模擬次數(shù)，在現(xiàn)場(chǎng)正常的情況下，只模擬一遍，以降低用電負(fù)荷。

（4）檢修后開(kāi)澆前1小時(shí)開(kāi)始試車(chē)模擬，以減少空載電耗。

（5）做好鑄坯減薄并發(fā)揮粗軋機(jī)的壓下能力，以減小中間坯厚度，提升精軋軋制工序降低電能消耗（精軋機(jī)電耗一般占總電耗的80%）。

3.2.2線熱處理

做好鋼材控制工作，提升加熱溫度以及軋制溫度之后，很多專(zhuān)用鋼還可以進(jìn)行后續(xù)處理，工序選擇非常重要，為了提升工序效益。需要逐漸降低處理時(shí)間，從而使得線熱處理效果更加明顯。日本神戶(hù)制鋼在選擇處理方式時(shí)，選擇了直接熱處理技術(shù)，處理過(guò)程中極大的節(jié)約了能源。像一些比較常見(jiàn)的合金結(jié)構(gòu)鋼，一些小齒輪器件，都是選擇該處理工藝技術(shù)。這些處理工藝，處理效果得以保障，極大的改善了鋼材性能，而且熱處理過(guò)程獲得效益。

3.2.3降低電耗

造成電力消耗較高的主要原因是：生產(chǎn)效率低、開(kāi)工率不足、空轉(zhuǎn)率較高、電器設(shè)備和元件較陳舊，以及電機(jī)供電設(shè)備和用電設(shè)備不匹配。邯鋼CSP生產(chǎn)線利用企業(yè)生產(chǎn)不同時(shí)間段不同電價(jià)這一政策，合理利用“避峰就谷“這以措施來(lái)安排生產(chǎn)，主軋線依照生產(chǎn)計(jì)劃編排，在軋制時(shí)，計(jì)劃中要求的薄規(guī)格量，尤其是高強(qiáng)品種鋼規(guī)格量，集中于用電平谷段時(shí)間完成軋制；谷段薄規(guī)格軋制量力爭(zhēng)大于45%。力爭(zhēng)50%的兌現(xiàn)率，對(duì)于1265mm以下的斷面，鑄坯厚度可以不減薄，仍然采用76.5mm厚度，也可以視具體情況決定。而對(duì)于1500mm以上的斷面，生產(chǎn)2.5mm以下薄規(guī)格時(shí)必須采用液芯壓下。合理控制連鑄停澆時(shí)間，使停澆時(shí)間盡量落在峰段，力爭(zhēng)峰段停澆次數(shù)大于50%。澆次間隔期間，根據(jù)澆次時(shí)間的長(zhǎng)短，控制好單線軋制節(jié)奏，避免較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)等待，并頻繁啟動(dòng)除鱗機(jī)和軋鋼機(jī)設(shè)施。檢修安排盡可能多占用峰段時(shí)間，每旬的設(shè)備檢修基本實(shí)現(xiàn)平峰段檢修。

3.2.4熱軋潤(rùn)滑工藝

熱軋潤(rùn)滑節(jié)能，這是一項(xiàng)重要的措施。軋制摩擦能耗的使用一般會(huì)占據(jù)總量的30%，，潤(rùn)滑可以實(shí)現(xiàn)降低摩擦率目的，而且軋輥的使用壽命會(huì)得到延長(zhǎng)。邯鋼CSP生產(chǎn)線共有精軋機(jī)6架，前3架的軋輥材質(zhì)為高鉻鑄鐵，后3架軋輥材質(zhì)為無(wú)限冷硬鑄鐵。該生產(chǎn)線建成投產(chǎn)以來(lái)，軋輥表面磨損嚴(yán)重，使用壽命低；軋輥消耗大及帶鋼表面質(zhì)量差等一系列問(wèn)題，影響其生產(chǎn)能力的發(fā)揮，尤其限制了薄規(guī)格帶鋼的生產(chǎn)能力，同時(shí)也影響了帶鋼表面質(zhì)量。因此，改善軋制工藝條件、減輕軋輥磨損和提高軋輥使用壽命已成為亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。經(jīng)分析研究后，決定自主開(kāi)發(fā)精軋機(jī)組輥縫潤(rùn)滑技術(shù)，并通過(guò)對(duì)直接噴油法、預(yù)先油水混合法、油水乳化法的對(duì)比分析，最后選擇了油、水乳化法輥縫潤(rùn)滑的技術(shù)方案。

結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)的鋼材行業(yè)發(fā)展形勢(shì)非常緊迫，這對(duì)鋼材生產(chǎn)企業(yè)而言是一次機(jī)會(huì)也是一種挑戰(zhàn)。企業(yè)在生產(chǎn)鋼材過(guò)程中，理當(dāng)在能源上多下功夫，使用節(jié)能工藝，降低能耗比例。當(dāng)前，軋鋼生產(chǎn)中，普遍使用的技術(shù)，雖然在一定程度上起到了節(jié)能效果，但是工藝技術(shù)本身還需不斷升華和改進(jìn)，為了更大范疇的降低能耗比例，就應(yīng)該在生產(chǎn)中，大量使用新的生產(chǎn)工藝，降低能源消耗。

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