轧钢工艺节能技术研究

蒋磊

摘要：在轧钢生产中，轧钢节能有重要的作用。特别是目前，我国环境污染问题日益严重、能源面临枯竭危机，提高轧钢工 艺的节能性很有意义。在节能基础上发展轧钢技术，能产生较多的新型工艺和高级设备。通过对轧钢生产中的所有工序系数 加以转变，提升其节能效果，能够降低轧钢工序的能源消耗。在热轧生产中，轧钢工序中钢坯加热会消耗极大比例的能量， 然而使用轧钢能耗只占有小部分比例。我国节能技术目前取得了不断发展，应用于钢坯的能耗比例逐渐降低。

关键词：轧钢工艺；节能技术；设计

中图分类号：TG335 文献标识码：A 文章编号：2095-3178（2018）19-0213-01

引言：

我国作为钢铁消耗大国，但是轧钢工序能耗和国外相比，还存

在较大差异。在轧钢过程中，要从生产工艺、加热炉以及钢坯加热 温度这几个方面着手，提高轧钢能源利用率，实现节能生产。

1 我国轧钢生产能耗的现状

钢铁行业是我国的一大国民支柱产业，但同时，在其能源消耗

上，也占据着相当大的比例，且随着国内钢铁市场的不断扩大，钢 铁行业的能源消耗量也在随之增长。当前，国内钢铁产品的质量不 断获得提升，也不断涌现出新的种类，加工工序变得更为复杂，因 此，其在生产过程中所产生的能源消耗也在不停增长中。比起国外 现行轧钢工艺的能源消耗，国内的钢铁不管是冷轧工序还是热轧工 序都要比国外高得多。若是在轧钢工艺中有效利用上这些多余的能 量消耗，那么钢材的产量毫无疑问就会比就会相应增多。而且有调 查显示，不管是在轧钢技术、还是管理上，国内和先进国家相比还 是存有较大差距，同样是生产过程中的能量消耗问题，国外就比国 内平均每吨少40.4kgce。轧钢加热炉是整个钢系统中非常重要的能 耗设备，其能耗是整个轧钢系统的 7 层，因此，控制好轧钢生产过 程中产生的能源消耗，可以带给国内巨大的节能效果。

2 轧钢系统节能技术

2.1 加热炉节能技术

蓄热式燃烧技术属于加热炉主要的节能技术，它可以有效降低 燃料的能耗指标，节能效果较佳。同时，蓄热式的节能炉还可以有 效回收利用炉内的热量，在降低能耗的同时降低生产成本，且采用 这种节能炉可以有效减少氮氧化物等有害气体的排放量，从而有效 保护环境。加热炉内的表面积较大，因此应采用高温节能涂料和有 效的加热技术，当前应充分利用加热炉内衬中的耐火浇筑材料，加 大防火耐火材料的开发力度，尤其应充分使用碳化硅粉等节能涂料，

从而切实提升加热炉的工作效率，确保企业获得较大的经济效益。 2.2 优化生产工艺

它能帮助企业获得更多的利益，并降低能量消耗中产生的成本 投入，还能让送热坯料中产生的热量得到充分的应用。轧钢生产时 要按照不同的订单批量、设备状况、钢种以及热坯料衔接来采用相 应的生产工艺，从而达到热装节能效果，并制定装炉的主要原则。 如果料场的热坯量达到相关标准时要即刻组织装炉。并在装炉时保 证热坯连续块数（或根数）尽可能大，防止冷热坯料出现混装。此 外，加热时间要制定合理，要符合不同钢种的实际需求，保证热坯 和加热时间的衔接。

2.3 降低钢坯温度

钢坯的温度对于轧钢工序中的能源消耗有直接的影响，为了节

省热电能和钢材氧化的消耗企业在轧钢中可以适当的降低钢坯的温 度。但是企业在降低钢坯的温度上不能随意而为，要根据钢坯出炉 时的加热温度、断面温差等控制钢坯的温度。其中，钢坯的出炉温 度和断面的温差是各个阶段实际参数空子的耦合结果。在轧钢的过 程中，不同阶段的耦合结果是不相同的，在降低钢坯温度的时候， 企业可以参考耦合记过把加热温度降低到35℃左右。此外，在軋钢 工序中，如果热转钢坯超过 300℃，企业一定要降低加热温度，减 少加热时间。

2.4 低温轧制和轧制工艺润滑技术。

轧钢生产过程中的低温轧制技术能够有效降低轧钢能耗。加热

炉出钢温度的大小对于燃料消耗也是一大因素，其温度在降低时， 燃料损耗便会得到相应减轻，与之相对，其变形抗力也会随之增加。 根据近些年的相关实践研究成果表明，低温轧制技术在燃料上，有 着非常明显的节能效果，温度为 1100℃时，此时进行出锅，并相应 降低温度，能将能耗节省至9.6%，且氧化铁皮量也会随着出锅温度 的降低而减轻。通过以上这些，可以有效增强低温轧制技术运用所带来的效益提升，对于可以抵消因轧制功率而加大的成本，特别是 对钢板轧机，工艺润滑技术能有效控制轧制的能耗。同时，钢的热 轧温度通常是在 800℃～1250℃间，变形区轧辊表面温度能有 500℃ 左右，故而为了更好的降低温度，可将轧辊用大量水进行冷却。热 轧工艺润滑会在使用过程中，因热轧力的降低，其轧制动力的消耗 也会下降为8%。

2.5 电机节能技术

在轧钢生产中，轧机、风机、水泵等的运行会消耗大量的电能。

运用节能技术对这些设备进行处理能够避免轧钢中的电能浪费，对 于实现轧钢节能具有重要的意义。电能的节能技术主要是对电机进 行优化设计，避免在轧钢生产中存在大马拉小车的情况。轧钢设备 的运行主要采用的变频调速技术，通过技能技术可以把这个过程中 的电能消耗降低 20%-40%。

3 轧钢工序节能实践

3.1 提高热送坯料热装温度及热装率

首先，按照热送热装实际需求建利完善的信息化系统。做好对 坯料温度的跟踪工作，在不同条件下对连铸机后时间长短和坯料温 度之间的关系进行建立，能够保证人工在线测温所不具有的准确性 和实时性。要有完善的订单管理系统，装炉人员对订单需求一目了 然，这样可以更加方便的组织生产。要建立合理的评价机制，防止 热装率和热装温度两大衡量热装水平的指标的冲突，来根据实际节 能效果平衡来两者之间的关系。其次要对生产组织进行优化从而增 加热送坯料中热量的利用率。订单的批量、品种以及设备工况问题 等是约束热装生产组织的主要条件，对其合理考虑，制定合理生产 顺序，才能达到热装的节能效果。另外，要制定合理的装炉原则。

3.2 适当降低钢坯的加热温度

在加热钢坯时应充分考虑加热温度、断面温差等因素，满足基

本的加热要求。加热炉主要分三段实行控制，且三段之间相互影响。 为了降低各阶段时间内耦合因素的影响程度，缩小加热温度的控制 范围，钢厂应根据不同的钢材种类及温度要求，将加热温度降至 300～400℃。当热装坯料入炉温度超过300℃时，还应降低加热温度， 降低煤气的消耗量，达到节能效果。

3.3 合理设计路烧嘴

该我们钢厂加热炉应用的燃料是焦炉煤气，但是所有加热炉烧

嘴都是按照燃用混合煤气来加以设计。型号相对较大，在实际生产 时只在 1/5 范围中调节应用，调节性能以及燃烧效果都相对较差。 相比过去，煤气消耗极大降低。该厂对烧嘴重新选型和设计，让改 造后的炉温调节灵活性更强，炉内火焰刚度也提高了合理性。

3.4 加强管理节能工作

在实际生产过程中，不同钢种的加热温度有所不同，且生产期

间燃料的消耗率也存在差异。对此，钢厂还应做好加热炉的生产管 理工作，实现精细化管理。一方面应提升蒸汽的外送能力，提高余 热余能的消耗量。

结束语：

我国是钢材生产的大国，也是钢材消耗的大国。我国的轧钢生

产工序和国外发达国家相比还存在着很大的不足，这在很大程度上 制约了我国社会和经济的发展。我国在钢材生产中应该努力挖掘轧 钢的节能潜力，从加热炉、生产工艺、钢坯加热温度等方面入手， 提高轧钢工序中的能源利用效率，实现我国轧钢的节能生产。

参考文献

[1]孙明全，刘洋.轧钢生产中节能技术分析[J].科技与企

业.2014（01）

[2]覃永国，卢春宁.轧钢工序节能技术及节能实践[J].冶金 能源.2014（03）