轧钢工艺节能技术研究闫梦江

轧钢工艺节能技术研究闫梦江

闫梦江

新疆八一钢铁股份有限公司830022

摘要：在轧钢生产的过程中，传统技术已经不能满足当前的发展需求，企业需响应当前的节能环保号召，遵循节能技术的应用原则，制定完善的轧钢生产管理方案，针对节能技术进行全面的创新，降低轧钢生产成本，为其后续发展奠定基础。

关键词：轧钢工艺；节能技术；应用

前言

轧钢生产工艺被广泛应用到重工业的生产过程中，各种机械器件的生产加工均会使用到该项技术。轧钢生产工艺会根据生产厂家的具体情况，加工原材料，并加以整合，从而能够将原材料加工制造成成品。然而，在具体生产加工的过程中，还会使用到一些热轧工艺与冷轧工艺。

1简述轧钢生产工艺

轧钢技术是指利用机械设备将钢材原料原有的形态特征彻底改变，然而改变钢材原料原有特征的机械设备通常需要消耗非常高的能量，所需的机械强度也非常高，基本上所有的机械设备都需要使用电能。除此以外，一些钢材在生产加工的过程中，首先需要在高温环境中操作，当高温加热完成后，就需要马上对其进行冷却，在这样的生产过程中，发现将会消耗掉许多能源，一些能源被白白浪费掉。总而言之，轧钢生产工艺在生产过程中需要消耗过多能源的原因有两个方面，首先是利用机械设备来加工钢材原材料，塑形过程同样需要较多能量；其次就是钢材的生产过程，在高温加热之后，就需要低温冷却，这两个过程同样会消耗大量的能量。目前，我国经济发展已经来到十三五阶段，我国的轧钢技术为适应日益激烈的社会竞争，已经引入了各种先进工艺，然而在具体实施过程中依然存在一些缺陷。我国的经济发展尚处于发展中，尚未达到世界领先水平，轧钢生产工艺技术与发达国家相比，依然处于落后地位。经过一些调查研究发现，我国的钢厂利用现下的生产工艺，每生产一吨钢材，需要消耗掉的能量是发达国家消耗掉能力的4-5倍。整个轧钢生产系统中，加热炉消耗掉的能量位居首位，只此一项就能消耗掉整个系统能量的百分之七十五左右。为降低能源消耗，提高能源利用率，我国各大钢厂引进了各种先进生产工艺与技术，因此，我国钢厂的轧钢技术与工艺在未来一段时间大有可为，在国家节能降耗的号召下，轧钢技术的发展具有无限的潜力与广阔的前景。

2轧钢工艺和生产能耗的介绍

轧钢工艺在重工业中得到了广泛的使用，生产所有的机械零件都会涉及到对于这项工艺的使用。轧钢技术能够按照企业的实际需求，进而对于原材料进行加工以及整合，这样可以完成原材料到成品的过渡。不过在实际操作的时候，使用较多的还是冷轧技术以及热轧技术。轧钢工艺指的就是借助机械来改变钢原料的物体特点以及一些其他的特点，这种机械强度比较高，并且消耗比较高，大多数机械都是使用电能。不仅如此，一部分的钢材在加工的时候需要在高温的条件下开展，并且在高温加热之后立刻进行冷却，如此就可以显示出轧钢工艺需要消耗较多的能源。总的来说，轧钢工艺出现能源消耗的因素包括：一个就是借助机械对于原材料进行塑形加工，另一个就是高温加热钢材和低温冷却钢材。现阶段我们国家开始进入十三五阶段，轧钢工艺得到了显著的发展，不过还是存在较多的不足之处。我们国家是一个发展中国家，轧钢生产技术明显落后于发达国家。通过研究可以看出，我们国家的轧钢工艺每吨钢材所消耗的能量明显高于国外的能源消耗。在轧钢系统里面，加热炉会消耗较多的能源，会占据整个系统消耗能源的百分之七十左右。由于产生了比较多的轧钢新技术以及新工艺，所以我们国家的轧钢工艺节能生产有着较大的发展前景。

3轧钢工艺节能的途径

3.1节约热能的途径

作为轧钢生产的主要耗能，热能在整个轧钢生产的过程中，占据相当高的总能耗比例。虽然热能的消耗量巨大，但其也具有相对较高的节能空间，故而钢铁企业必须将节约热能作为轧钢节能的主要方向。钢铁企业要对现有的加热炉进行改进，添加一些节能措施，若在条件允许的情况下，还可以将加热炉更换为节能型加热炉。加热炉的节能措施主要包括以下几点：一是增加加热炉的长度。当加热炉炉身的长度增加之后，热能的利用率会进一步得到提高，并能在一定程度上对炉尾的废气温度进行控制，避免出现炉尾废气温度较高的情况。从实际应用效果来看，每当加热炉的炉身长度增加1m后，钢坯的温度就可以提高20~30℃左右，同时将废气的温度降低30℃左右，从而在一定程度上避免热能的损失。二是提高炉壁的绝热效果。钢铁企业可以在加热炉的炉壁外侧添加一层绝热层，从而降低加热炉的热量流失，确保加热炉的内部温度始终保持在理想的温度范围之内。三是强化对于加热工艺的控制。在计算机技术不断发展的背景下，钢铁企业通过计算机就可以查看加热炉的炉温、风量以及燃料的燃烧情况等因素，并根据加热炉的实际情况合理控制燃料的使用，避免出现燃料浪费的情况。四是提高废气的利用率。一般来说，加热炉的热量的流失途径主要是废气的排放，且废气一般会消耗掉加热炉内40%左右的温度，若钢铁企业能够采取合理的方式实现对废气的循环使用，则能在一定程度上降低能源的消耗量。如企业可以通过使用换热器、热量回收蒸汽以及热水来实现电力的生产等，从而在最大程度上使用热能。尽管目前有多种节约热能的方式和途径，但由于客观因素的影响，许多方法并不具有实用价值，所以导致很多钢铁企业并未落实节约热能的方法。因而企业在选择节能途径的时候，必须从自身的发展角度出发，结合企业的未来发展规划，对节能途径进行合理的选择。

3.2节约电能的途径

从各个车间对于电能的消耗量来看，冷轧车间的消耗量最大。尽管近年来我国通过多种途径提高了电能的生产量，但电能依然属于较为紧张的一种能源资源。在轧钢的生产过程中，使用液心轧制、保温罩、带坯热卷取箱等方式和技术均能实现对于电能的有效节约。在对钢材进行热轧时，使用润滑热轧的方式可以节约6%左右的电能，而且还能有效降低轧制所造成的压力，并使得压力下降20%左右。与此同时，电机运转所造成的功率消耗最大可下降25%。这种方式不仅可以达到节约能源的目的，更能在一定程度上提高电机的使用寿命，节约生产成本。

3.3节约水资源的途径

在轧钢的生产过程当中，水资源的使用量较大，而且水能源是进行轧钢生产的基础，其重要作用毋庸置疑。从实际角度来看，我国很多钢铁企业过于重视对于能源资源的节约，反而忽视了对于水资源的节约。不仅没有采取合理的节水措施，反而不注重水资源的循环利用。正因如此，水资源的浪费严重现象也就成为了轧钢生产中的一种常态。为了达到节约水资源的目的，钢铁企业应当从思想意识的角度做起，企业全体人员应当树立节水意识，并将节水意识落实到轧钢生产当中。如在中轧、炉尾、出钢等环节均需要使用水资源对轧钢进行冷却，钢铁企业可以在这些环节中建设冷却水闭路循环系统，提高水资源的利用率，减少不必要的浪费。其次，钢铁企业还要从强化管理体系的角度入手。根据企业生产的实际情，建立健全具有合理性和实用性的水资源管理体系，强化对水资源的使用和管理。最后，企业要强化对于节约水资源措施的监督和管理，督促各车间落实节水措施，并从节水措施的实际应用的角度出发，有针对性的不断对其进行改进。

结束语

总之，轧钢工厂作为我国耗能最高的企业，改造轧钢生产工艺，降低能源消耗，已经迫在眉睫。然而，钢铁行业实现节能生产，尚需长时间的探索与研究，在研究探索的整个过程中，先进科技工艺、人工智能、信息技术的融入，在一定程度上提高了管理、生产与控制的精准度，因此轧钢生产的工艺的改造对于我国经济的发展尤为重要，需要引起社会、国家的广泛重视。

参考文献：

[1]王辉.新时期轧钢电气自动化的发展趋势研究[J].工程技术：全文版,2017(03).

[2]刘海斌,李艳伟,马贤隽.轧钢生产技术发展与生产过程的质量控制研究[J].中国金属通报,2015(07).