淺談軋鋼生產中節能技術

董有寶等

摘要：當前我國積極倡導使用節能技術，鼓勵各個領域對節能技術進行創新，并且逐步擴大節能技術的使用范圍。軋鋼生產是一個能耗較高、污染嚴重的行業，進而在軋鋼過中加強節能技術的應用具有重要意義。本文首先對我國的軋鋼生產現狀進行了闡述，指出了影響軋鋼生產工序的因素，結合我國軋鋼行業的實際發展情況，分析了軋鋼工序中節能技術的應用，希望對相關研究領域提供幫助。

關鍵詞：軋鋼；能源資源；節能技術

隨著可持續發展觀念的深入發展，我國大力倡導使用節能技術，同時這也是全世界范圍內談論的熱點話題。我國是典型的人口大國，盡管當前各種資源能源較為豐富，但是人均資源卻少之又少，而且人口數量持續增長，資源消耗逐漸增加。尤其是在軋鋼過程中，能源消耗較為嚴重，為了節約資源，實現經濟社會的可持續發展，在軋鋼過程中使用節能技術成為了大勢所趨。

1.軋鋼生產現狀

我國是生產制造大國，鋼鐵工業占有重要比重。隨著鋼鐵工業規模的擴大，能源消耗量日益增多，據不完全數據顯示，鋼鐵行業的能源消耗量大約占到了世界能源消耗總量的13%，而軋鋼生產程序中的能源消耗卻占到了我國鋼鐵行業總能源消耗能量的15%—20%[1]。隨著各行各業規模的擴大，鋼鐵品種的類型逐漸增多，總需求量也不斷攀升，而與此同時，軋鋼程序也日趨復雜。相關研究表明，我國鋼鐵冷軋工序與熱軋工序的能量消耗都要明顯高于國外的軋鋼工藝鋼鐵消耗量。與國外先進技術相比，我國的軋鋼工藝、管理技術與相關設備等還較為落后。當前我國在鋼鐵生產中，軋鋼設備是主要的耗能設備，其能量消耗在整個軋鋼系統中占到了70%左右，由此可以看出，我國軋鋼生產還蘊含著較大的節能潛力。

2.影響軋鋼生產工序的因素

2.1加熱溫度

燃料能量消耗、設備能量消耗以及氧化燒損是軋鋼工序能量消耗的重要環節，盡管影響軋鋼能量消耗的因素較多，但溫度是其主要影響因素。熱量消耗與鋼坯的加熱溫度有密切關系，當鋼鐵的溫度在1150℃——1250℃之間時，溫度降低，其單位內熱量損耗也會隨之降低，因而可以通過適當降低加熱溫度的方式，來減少能量損耗[2]。與此同時，鋼坯的加熱溫度與單位電能消耗量成反正比例關系，通過控制加熱溫度，能夠有效降低耗電量。需要指出的是，對加熱溫度進行控制的前提是滿足鋼坯正常生產。

2.2生產方式

由于鋼種不同，加熱時間、加熱溫度等條件都會有所區別，因而需要采用不同的生產加工方式。不言而喻，在不同生產方式下，能量消耗量也會有所不同。如果工藝選擇不當，不僅不會取得理想的軋鋼效果，同時還后增加能量損耗，因而在軋鋼過程中，需要合理選擇生產工藝。

2.3鋼爐熱效率

除了鋼坯的生產方式、加熱溫度會對能量損耗造成影響外，軋鋼爐子的內部結構也是影響能量消耗的因素之一。鋼爐內部良好的結構能夠提高熱效率，具有較好的保溫效果，因而可以減少熱量損失。

3.軋鋼工序中節能技術的應用

3.1高溫節能涂料

通常情況下，由于軋鋼爐具有較大的體積，因而表面積也比較大。對于60t＼h的連續加熱爐，大約有300㎡的—400㎡的爐墻散熱面積[3]。因而可以采用高鋁、莫來石質耐火澆注料作為窯襯，并可以利用高性能的防燒耐火材料。當前，在軋鋼生產中，經常會使用節能材料，其主要成分是炭化硅粉。采用節能材料，可以節能2%—4%，可以使鋼爐的生產率提高20%—30%，進而可以取得較高的經濟效益。

3.2高溫低氧燃燒技術

在軋鋼過程中，熱軋和無氧化加熱是企業降低成本的主要途徑，同時也是企業追求的目標，而高溫低氧燃燒技術則是實現這一發展目標的重要手段。高溫低氧燃燒技術是指在溫度大約達到1000℃時，含氧量在5%—8%的空氣中充分燃燒。采用這種技術，可以對大量余熱進行回收利用，大約可以節省50%的燃燒物料，節能效果顯著，因而在20世紀90年代時，這種技術在發達國家的節能生產中得到了廣泛使用。

3.3連鑄坯熱送熱裝技術

由于扁鋼坯能夠在不同溫度下裝料，裝料溫度與節能具有相關性。正常情況下，裝料溫度越高，節能效果越好。入爐溫度每提高100℃，爐耗能量大約可以降低6.7×104kJ/t。在實踐生產中，如果采用常規的熱裝熱送技術，大約可以節約35%的能耗，而如果采用連鑄坯熱送熱裝技術，則可以節能65%，甚至效果會更好，因而可以減少爐料，提高產量。

3.4低溫軋制技術

低溫軋制技術在軋鋼工作中發揮了重要作用，能夠有效降低工序能耗。把加熱爐出鋼的溫度降低，能夠減少燃料消耗，但隨之會使軋制功率與變形抗力增加。軋制生產工藝能夠明顯降低燃燒物的消耗量，而且節能效果十分明顯。當溫度為1100℃出爐時，降溫節約的能耗達9.6%[4]。

3.5在線處理技術

隨著科學技術的發展，在線熱處理節能技術的應用比例逐漸增大。在線處理技術主要是利用軋制余熱，從而對鋼材進行不同程度的處理。采用這種方法，可以減少離線熱處理中的二次加熱程序，進而可以降低能源的消耗，而且操作步驟簡便，可以縮短鋼產品的交貨期限，提高經濟效益。

4.結語

能源危機日益嚴峻，一定要對軋鋼生產中節能技術的使用有足夠重視。因而要加大對軋鋼生產中節能技術節能技術的研究，加大科技投入，節約資源，最大程度的滿足現代化軋鋼生產的技術需要，降低能耗，節約資源，促進經濟社會的可持續發展。

參考文獻：

[1]李華強，李明海.淺談軋鋼生產中節能環保降耗新技術的應用[J].黑龍江冶金，2014，04（15）：12-13.

[2]陳維和，張會合.基于軋鋼生產中相關技術問題分析與研究[J].中國科技投資，2013，08（30）：14-15.

[3]呂鳳華，張海亮.淺談軋鋼生產中新工藝新技術的應用[J].機械管理開發，2012，06（15）：15.

[4]孫明全，劉洋，李桂明.軋鋼生產中節能技術分析[J].科技與企業（優先出版），2014，4（20）：13.