邯钢轧钢工艺节能技术研究

冯洪波 杨栋平 边建立

摘要：近年来，随着我国社会的不断发展，钢材生产量逐年增加，伴随着我国钢生产的发展，钢铁工业能耗也不断困扰着我国的发展。而现今在全世界的范围内都提倡节能减排，这样不仅解决能耗还可以保护地球的生态环境，作为高能耗的轧钢技术也需要遵从这种理念。本文就轧钢工艺的技术进行简要概述，并提出轧钢工艺的节能方案，以期为相关研究提供参考

关键词：轧钢；生产工艺；节能技术

引言

轧钢节能对于轧钢生产产生了较大的影响，尤其是我国是能源消耗巨大，急需提高生产工艺的节能技术。当前轧钢技术的发展也都是在节能基础上开展，轧钢新技术、新工艺、新设备不断涌现，通过改变轧钢生产中的各道工序系数来调节其节能效果，降低工序能耗。

1轧钢工艺节能的意义

全世界范围内都在提倡节能减排的理念，这对于保护地球的生态环境有着深远的意义。在现实生活中，存在着很多像轧钢工艺这样高能耗的工艺，但是这些工工艺却又在生产中起着相当重要的作用，所以不能够被取缔，只能通过采取措施尽量的降低其能耗。降低轧钢工艺的能耗，可以在保障轧钢工艺质量的前提下，使用更少的能源，这对于我国工业的发展有着极其深远的意义。彻底将轧钢工艺以及技术革新后，很可能促使我国的工业进入一个新的篇章。轧钢工艺节能的经验还可以供其他的相关产业参考，这样其他的相关产业也就得到了良好的发展，达到了节能的目的，这样下去就会形成一个良性循环，使我国的工业得到飞跃性发展。总而言之，轧钢工艺的节能对于工业的发展以及能源的节约有着深远的意义。

2轧钢生产能耗现状

钢铁工业是能耗较大的行业，其能源消耗占据了我国能源消耗的13%，随着我国钢铁市场的不断扩大，其能源消耗量正在不断增大，而轧钢工序消耗的能源占据了我国钢铁行业总能耗的15%到20%。当前我国的钢铁产品质量和种类不断增加，其加工工序也逐渐的复杂化，其能量消耗也逐渐增大，通过调查显示我国的钢铁冷轧工序和热轧工序的能量消耗都高于国外现行的轧钢工艺。如果把多余消耗的能量都应用在轧钢工艺之中，则钢材产量则要多出17%左右。通过调查显示，我国的轧钢工艺的装备、技术和管理方式较为落后，每吨钢材的能量消耗高于国外的能耗40.4kgce，钢系统中的主要能耗设备是轧钢加热炉，其占据了轧钢系统中能好的70%左右，因此，我国的节能生产的潜力巨大。

3轧钢工艺的节能技术

3.1节能方向

轧钢工艺在全国范围的能源消耗中都占有着相当大的比重，这也想我们预示了轧钢工艺有着很大的节能空间，将轧钢工艺的能源消耗降低，必将会使我国的工业生产进入一个新的时代。总而言之，要想降低轧钢技术的能源消耗，达到节能的目的，主要可以从三方面入手探索新的轧钢技术、研究新的轧钢工艺以及更换先进的设备，通过这三方面的改进，就可以在很大程度上完成轧钢工艺的节能目的了。轧制工序能耗占总能耗的比例达近80%，而制约轧制工序能耗高的主要是薄规格和高强品种钢，因此优化薄规格和品种钢的轧制操控策略，对降低轧制工序能耗起着重要决定意义。生产稳定性的好坏对生产电耗的无功影响性极大，因此强化轧制生产稳定的手段，诸如强化职工对各类事故预案的学习，操作中执行好操检合一工作制；强化职工针对现有设备状况下的操控技能交流；强化薄规格和品种钢的轧制操控技能等措施，都会对提高轧制稳定性，降低轧制事故带来的额外电耗有提升的空间。

3.2节能技术及发展趋势

3.2.1工艺优化

节能工艺优化设计一般是选择优化的方法，选择合适的原料形状以及尺寸将其当成节能目的。在国内某个生产车间，为了计算出该车间的能源消耗问题。生产这件基于单位总能耗小为最基本的目标函数。邯钢CSP生产线为节约能耗在优化生产工艺方面主要做了一下工作：

（1）停轧时间在预知超过15分钟以上时，将轧机、辊道及卷取机停转，以减少轧机空转时的非作业电量消耗。

（2）单线生产时，停用1个卷取机，且在生产条件正常的情况下，轧制6.0mm以上规格时，空甩1架轧机。

（3）尽量减少轧机、卷取机恢复后的模拟次数，在现场正常的情况下，只模拟一遍，以降低用电负荷。

（4）检修后开浇前1小时开始试车模拟，以减少空载电耗。

（5）做好铸坯减薄并发挥粗轧机的压下能力，以减小中间坯厚度，提升精轧轧制工序降低电能消耗（精轧机电耗一般占总电耗的80%）。

3.2.2线热处理

做好钢材控制工作，提升加热温度以及轧制温度之后，很多专用钢还可以进行后续处理，工序选择非常重要，为了提升工序效益。需要逐渐降低处理时间，从而使得线热处理效果更加明显。日本神户制钢在选择处理方式时，选择了直接热处理技术，处理过程中极大的节约了能源。像一些比较常见的合金结构钢，一些小齿轮器件，都是选择该处理工艺技术。这些处理工艺，处理效果得以保障，极大的改善了钢材性能，而且热处理过程获得效益。

3.2.3降低电耗

造成电力消耗较高的主要原因是：生产效率低、开工率不足、空转率较高、电器设备和元件较陈旧，以及电机供电设备和用电设备不匹配。邯钢CSP生产线利用企业生产不同时间段不同电价这一政策，合理利用“避峰就谷“这以措施来安排生产，主轧线依照生产计划编排，在轧制时，计划中要求的薄规格量，尤其是高强品种钢规格量，集中于用电平谷段时间完成轧制；谷段薄规格轧制量力争大于45%。力争50%的兑现率，对于1265mm以下的断面，铸坯厚度可以不减薄，仍然采用76.5mm厚度，也可以视具体情况决定。而对于1500mm以上的断面，生产2.5mm以下薄规格时必须采用液芯压下。合理控制连铸停浇时间，使停浇时间尽量落在峰段，力争峰段停浇次数大于50%。浇次间隔期间，根据浇次时间的长短，控制好单线轧制节奏，避免較长时间内等待，并频繁启动除鳞机和轧钢机设施。检修安排尽可能多占用峰段时间，每旬的设备检修基本实现平峰段检修。

3.2.4热轧润滑工艺

热轧润滑节能，这是一项重要的措施。轧制摩擦能耗的使用一般会占据总量的30%，，润滑可以实现降低摩擦率目的，而且轧辊的使用寿命会得到延长。邯钢CSP生产线共有精轧机6架，前3架的轧辊材质为高铬铸铁，后3架轧辊材质为无限冷硬铸铁。该生产线建成投产以来，轧辊表面磨损严重，使用寿命低；轧辊消耗大及带钢表面质量差等一系列问题，影响其生产能力的发挥，尤其限制了薄规格带钢的生产能力，同时也影响了带钢表面质量。因此，改善轧制工艺条件、减轻轧辊磨损和提高轧辊使用寿命已成为亟待解决的关键问题。经分析研究后，决定自主开发精轧机组辊缝润滑技术，并通过对直接喷油法、预先油水混合法、油水乳化法的对比分析，最后选择了油、水乳化法辊缝润滑的技术方案。

结束语

我国的钢材行业发展形势非常紧迫，这对钢材生产企业而言是一次机会也是一种挑战。企业在生产钢材过程中，理当在能源上多下功夫，使用节能工艺，降低能耗比例。当前，轧钢生产中，普遍使用的技术，虽然在一定程度上起到了节能效果，但是工艺技术本身还需不断升华和改进，为了更大范畴的降低能耗比例，就应该在生产中，大量使用新的生产工艺，降低能源消耗。

参考文献：

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