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      軋鋼工藝節(jié)能技術(shù)研究

      2017-02-21 09:22:48蔣磊
      贏未來 2017年14期
      關(guān)鍵詞:節(jié)能技術(shù)設(shè)計(jì)

      蔣磊

      摘要:在軋鋼生產(chǎn)中,軋鋼節(jié)能有重要的作用。特別是目前,我國環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重、能源面臨枯竭危機(jī),提高軋鋼工 藝的節(jié)能性很有意義。在節(jié)能基礎(chǔ)上發(fā)展軋鋼技術(shù),能產(chǎn)生較多的新型工藝和高級設(shè)備。通過對軋鋼生產(chǎn)中的所有工序系數(shù) 加以轉(zhuǎn)變,提升其節(jié)能效果,能夠降低軋鋼工序的能源消耗。在熱軋生產(chǎn)中,軋鋼工序中鋼坯加熱會消耗極大比例的能量, 然而使用軋鋼能耗只占有小部分比例。我國節(jié)能技術(shù)目前取得了不斷發(fā)展,應(yīng)用于鋼坯的能耗比例逐漸降低。

      關(guān)鍵詞:軋鋼工藝;節(jié)能技術(shù);設(shè)計(jì)

      中圖分類號:TG335 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:2095-3178(2018)19-0213-01

      引言:

      我國作為鋼鐵消耗大國,但是軋鋼工序能耗和國外相比,還存

      在較大差異。在軋鋼過程中,要從生產(chǎn)工藝、加熱爐以及鋼坯加熱 溫度這幾個方面著手,提高軋鋼能源利用率,實(shí)現(xiàn)節(jié)能生產(chǎn)。

      1 我國軋鋼生產(chǎn)能耗的現(xiàn)狀

      鋼鐵行業(yè)是我國的一大國民支柱產(chǎn)業(yè),但同時,在其能源消耗

      上,也占據(jù)著相當(dāng)大的比例,且隨著國內(nèi)鋼鐵市場的不斷擴(kuò)大,鋼 鐵行業(yè)的能源消耗量也在隨之增長。當(dāng)前,國內(nèi)鋼鐵產(chǎn)品的質(zhì)量不 斷獲得提升,也不斷涌現(xiàn)出新的種類,加工工序變得更為復(fù)雜,因 此,其在生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的能源消耗也在不停增長中。比起國外 現(xiàn)行軋鋼工藝的能源消耗,國內(nèi)的鋼鐵不管是冷軋工序還是熱軋工 序都要比國外高得多。若是在軋鋼工藝中有效利用上這些多余的能 量消耗,那么鋼材的產(chǎn)量毫無疑問就會比就會相應(yīng)增多。而且有調(diào) 查顯示,不管是在軋鋼技術(shù)、還是管理上,國內(nèi)和先進(jìn)國家相比還 是存有較大差距,同樣是生產(chǎn)過程中的能量消耗問題,國外就比國 內(nèi)平均每噸少40.4kgce。軋鋼加熱爐是整個鋼系統(tǒng)中非常重要的能 耗設(shè)備,其能耗是整個軋鋼系統(tǒng)的 7 層,因此,控制好軋鋼生產(chǎn)過 程中產(chǎn)生的能源消耗,可以帶給國內(nèi)巨大的節(jié)能效果。

      2 軋鋼系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)

      2.1 加熱爐節(jié)能技術(shù)

      蓄熱式燃燒技術(shù)屬于加熱爐主要的節(jié)能技術(shù),它可以有效降低 燃料的能耗指標(biāo),節(jié)能效果較佳。同時,蓄熱式的節(jié)能爐還可以有 效回收利用爐內(nèi)的熱量,在降低能耗的同時降低生產(chǎn)成本,且采用 這種節(jié)能爐可以有效減少氮氧化物等有害氣體的排放量,從而有效 保護(hù)環(huán)境。加熱爐內(nèi)的表面積較大,因此應(yīng)采用高溫節(jié)能涂料和有 效的加熱技術(shù),當(dāng)前應(yīng)充分利用加熱爐內(nèi)襯中的耐火澆筑材料,加 大防火耐火材料的開發(fā)力度,尤其應(yīng)充分使用碳化硅粉等節(jié)能涂料,

      從而切實(shí)提升加熱爐的工作效率,確保企業(yè)獲得較大的經(jīng)濟(jì)效益。 2.2 優(yōu)化生產(chǎn)工藝

      它能幫助企業(yè)獲得更多的利益,并降低能量消耗中產(chǎn)生的成本 投入,還能讓送熱坯料中產(chǎn)生的熱量得到充分的應(yīng)用。軋鋼生產(chǎn)時 要按照不同的訂單批量、設(shè)備狀況、鋼種以及熱坯料銜接來采用相 應(yīng)的生產(chǎn)工藝,從而達(dá)到熱裝節(jié)能效果,并制定裝爐的主要原則。 如果料場的熱坯量達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)時要即刻組織裝爐。并在裝爐時保 證熱坯連續(xù)塊數(shù)(或根數(shù))盡可能大,防止冷熱坯料出現(xiàn)混裝。此 外,加熱時間要制定合理,要符合不同鋼種的實(shí)際需求,保證熱坯 和加熱時間的銜接。

      2.3 降低鋼坯溫度

      鋼坯的溫度對于軋鋼工序中的能源消耗有直接的影響,為了節(jié)

      省熱電能和鋼材氧化的消耗企業(yè)在軋鋼中可以適當(dāng)?shù)慕档弯撆鞯臏?度。但是企業(yè)在降低鋼坯的溫度上不能隨意而為,要根據(jù)鋼坯出爐 時的加熱溫度、斷面溫差等控制鋼坯的溫度。其中,鋼坯的出爐溫 度和斷面的溫差是各個階段實(shí)際參數(shù)空子的耦合結(jié)果。在軋鋼的過 程中,不同階段的耦合結(jié)果是不相同的,在降低鋼坯溫度的時候, 企業(yè)可以參考耦合記過把加熱溫度降低到35℃左右。此外,在軋鋼 工序中,如果熱轉(zhuǎn)鋼坯超過 300℃,企業(yè)一定要降低加熱溫度,減 少加熱時間。

      2.4 低溫軋制和軋制工藝潤滑技術(shù)。

      軋鋼生產(chǎn)過程中的低溫軋制技術(shù)能夠有效降低軋鋼能耗。加熱

      爐出鋼溫度的大小對于燃料消耗也是一大因素,其溫度在降低時, 燃料損耗便會得到相應(yīng)減輕,與之相對,其變形抗力也會隨之增加。 根據(jù)近些年的相關(guān)實(shí)踐研究成果表明,低溫軋制技術(shù)在燃料上,有 著非常明顯的節(jié)能效果,溫度為 1100℃時,此時進(jìn)行出鍋,并相應(yīng) 降低溫度,能將能耗節(jié)省至9.6%,且氧化鐵皮量也會隨著出鍋溫度 的降低而減輕。通過以上這些,可以有效增強(qiáng)低溫軋制技術(shù)運(yùn)用所帶來的效益提升,對于可以抵消因軋制功率而加大的成本,特別是 對鋼板軋機(jī),工藝潤滑技術(shù)能有效控制軋制的能耗。同時,鋼的熱 軋溫度通常是在 800℃~1250℃間,變形區(qū)軋輥表面溫度能有 500℃ 左右,故而為了更好的降低溫度,可將軋輥用大量水進(jìn)行冷卻。熱 軋工藝潤滑會在使用過程中,因熱軋力的降低,其軋制動力的消耗 也會下降為8%。

      2.5 電機(jī)節(jié)能技術(shù)

      在軋鋼生產(chǎn)中,軋機(jī)、風(fēng)機(jī)、水泵等的運(yùn)行會消耗大量的電能。

      運(yùn)用節(jié)能技術(shù)對這些設(shè)備進(jìn)行處理能夠避免軋鋼中的電能浪費(fèi),對 于實(shí)現(xiàn)軋鋼節(jié)能具有重要的意義。電能的節(jié)能技術(shù)主要是對電機(jī)進(jìn) 行優(yōu)化設(shè)計(jì),避免在軋鋼生產(chǎn)中存在大馬拉小車的情況。軋鋼設(shè)備 的運(yùn)行主要采用的變頻調(diào)速技術(shù),通過技能技術(shù)可以把這個過程中 的電能消耗降低 20%-40%。

      3 軋鋼工序節(jié)能實(shí)踐

      3.1 提高熱送坯料熱裝溫度及熱裝率

      首先,按照熱送熱裝實(shí)際需求建利完善的信息化系統(tǒng)。做好對 坯料溫度的跟蹤工作,在不同條件下對連鑄機(jī)后時間長短和坯料溫 度之間的關(guān)系進(jìn)行建立,能夠保證人工在線測溫所不具有的準(zhǔn)確性 和實(shí)時性。要有完善的訂單管理系統(tǒng),裝爐人員對訂單需求一目了 然,這樣可以更加方便的組織生產(chǎn)。要建立合理的評價機(jī)制,防止 熱裝率和熱裝溫度兩大衡量熱裝水平的指標(biāo)的沖突,來根據(jù)實(shí)際節(jié) 能效果平衡來兩者之間的關(guān)系。其次要對生產(chǎn)組織進(jìn)行優(yōu)化從而增 加熱送坯料中熱量的利用率。訂單的批量、品種以及設(shè)備工況問題 等是約束熱裝生產(chǎn)組織的主要條件,對其合理考慮,制定合理生產(chǎn) 順序,才能達(dá)到熱裝的節(jié)能效果。另外,要制定合理的裝爐原則。

      3.2 適當(dāng)降低鋼坯的加熱溫度

      在加熱鋼坯時應(yīng)充分考慮加熱溫度、斷面溫差等因素,滿足基

      本的加熱要求。加熱爐主要分三段實(shí)行控制,且三段之間相互影響。 為了降低各階段時間內(nèi)耦合因素的影響程度,縮小加熱溫度的控制 范圍,鋼廠應(yīng)根據(jù)不同的鋼材種類及溫度要求,將加熱溫度降至 300~400℃。當(dāng)熱裝坯料入爐溫度超過300℃時,還應(yīng)降低加熱溫度, 降低煤氣的消耗量,達(dá)到節(jié)能效果。

      3.3 合理設(shè)計(jì)路燒嘴

      該我們鋼廠加熱爐應(yīng)用的燃料是焦?fàn)t煤氣,但是所有加熱爐燒

      嘴都是按照燃用混合煤氣來加以設(shè)計(jì)。型號相對較大,在實(shí)際生產(chǎn) 時只在 1/5 范圍中調(diào)節(jié)應(yīng)用,調(diào)節(jié)性能以及燃燒效果都相對較差。 相比過去,煤氣消耗極大降低。該廠對燒嘴重新選型和設(shè)計(jì),讓改 造后的爐溫調(diào)節(jié)靈活性更強(qiáng),爐內(nèi)火焰剛度也提高了合理性。

      3.4 加強(qiáng)管理節(jié)能工作

      在實(shí)際生產(chǎn)過程中,不同鋼種的加熱溫度有所不同,且生產(chǎn)期

      間燃料的消耗率也存在差異。對此,鋼廠還應(yīng)做好加熱爐的生產(chǎn)管 理工作,實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理。一方面應(yīng)提升蒸汽的外送能力,提高余 熱余能的消耗量。

      結(jié)束語:

      我國是鋼材生產(chǎn)的大國,也是鋼材消耗的大國。我國的軋鋼生

      產(chǎn)工序和國外發(fā)達(dá)國家相比還存在著很大的不足,這在很大程度上 制約了我國社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。我國在鋼材生產(chǎn)中應(yīng)該努力挖掘軋 鋼的節(jié)能潛力,從加熱爐、生產(chǎn)工藝、鋼坯加熱溫度等方面入手, 提高軋鋼工序中的能源利用效率,實(shí)現(xiàn)我國軋鋼的節(jié)能生產(chǎn)。

      參考文獻(xiàn)

      [1]孫明全,劉洋.軋鋼生產(chǎn)中節(jié)能技術(shù)分析[J].科技與企

      業(yè).2014(01)

      [2]覃永國,盧春寧.軋鋼工序節(jié)能技術(shù)及節(jié)能實(shí)踐[J].冶金 能源.2014(03)

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