现代冶金轧钢节能工序的设计分析

顾 炜

（酒钢集团榆中钢铁有限责任公司，甘肃 兰州 730104）

进入新时期后，冶金轧钢的重要生产领域正在逐步实现综合性的技术升级与技术改造。从本质上来讲，企业现有的冶金轧钢工序能否体现良好的节能性，其直接决定着钢铁行业的总体生产效益[1]。钢铁企业如果能做到运用适当方式来引进全新的节能生产方式，则可以保证达到减少冶金轧钢操作成本以及保障钢铁产品质量的目标。钢铁企业在全面推行节能技术创新的基础上，对于能耗较高的传统工序予以适当的淘汰，同时还要投入相应的成本用于引进节能生产工序[2]。

1 现代冶金轧钢节能工序的重要意义

近些年以来，很多现代钢铁企业都在逐步引进全新的产品加工以及产品制造技术，因此体现了迅速升级改造的钢铁产品种类与产品质量[3]。企业通过运用深层加工的方式，应当能保证达到最佳的钢铁产品质量，并且对于保障钢铁企业产能也具有不可忽视的意义。具体在降低轧钢工序以及冶金工序能耗的实践领域内，现代企业需要切实做到运用全新的科技手段来改造冶金轧钢的操作流程，因地制宜的推行节能加工手段[4]。

截止目前，很多钢铁企业针对原有的产品加工流程都已实现了转型与改造，对于热送热装技术以及在线热处理的方式运用于钢铁轧制的操作环节。然而从整体角度来讲，国内钢铁企业现阶段并未能真正做到灵活运用全新的节能科技手段，其中根源主要在于企业不愿投入相应成本用于引进新型节能工艺[5]。钢铁企业为了能够顺利应对目前激烈的行业竞争，那么企业亟待转变现有的认识，运用合理措施来实现全方位的企业成本降低效果，借助先进节能工艺来提升钢铁企业自身具备的竞争实力。

2 探析节能工序的设计要点

首先是对于热装温度与热送率予以显著提升。对于炉膛内部的钢坯而言，如果能做到运用科学手段来达到热装温度与热送效率的明显提升，则有利于钢坯成材率的有效提高，同时避免了由于受到氧化作用从而造成钢坯烧毁的现象。因此在推行钢坯加工领域的全新节能工序时，核心措施就在于优化系统的热送率，确保适当控制热装温度。

其次是避免消耗过高的加热能耗。近些年以来，汽化冷却以及蓄热式的燃烧技术都已广泛运用于目前的钢铁生产领域。具体在运用加热炉来进行轧钢处理时，关键在于灵活控制各个不同时间段的出钢温度，确保其符合系统现有的钢铁轧制条件。经过全方位的科学控制，应当可以实现针对空燃比例的灵活控制，对于系统目前消耗的加热炉能源也可以达到显著减少的目标。

第三是再次利用与回收余热[6]。冶金轧钢系统具体在运行中，通常都会排放较高比例的烟气成分。钢铁企业对于排放烟气如果能再次予以利用，则可以用来完成后续的蒸汽生产以及空气预热操作，进而确保达到最大化的利用能源效率。并且针对中低压的蒸汽能源而言，技术人员目前已经能做到借助合理方式对其进行回收，然后再次用来完成系统制冷或者补燃发电的操作。此外，目前很多钢铁企业都在致力于引进变频调速的钢轨制作系统，进而达到电能节约的目标，或者对于电能消耗将其转换为气动消耗。

3 优化冶金轧钢工序的具体措施

3.1 引进柔性化的连铸技术

钢铁企业关于改造目前现存的轧制处理工艺应当遵照柔性化的全新生产模式来实现，确保能做到合理衔接连续轧制操作与连铸操作[7]。企业通过构建一体化的上述生产工艺体系，即可保证同时实现连铸操作、炼钢操作与轧钢操作。经过上述的工艺优化以后，企业对于总体上的轧钢操作成本将会实现显著的减少，同时还能有效避免频繁进行轧辊的更换处理，对于轧钢操作效率进行了明显提升。

例如针对柔性化的连轧钢操作而言，目前很多的钢铁企业已经能尝试运用铸坯生产中的无缺陷技术。具体对于此类无缺陷工艺来讲，该工艺主要体现在避免潜在的轧制操作缺陷，并且运用合理手段来实现全方位的产品质量检测。具体针对具有较高处理要求的钢连铸坯如果要达到最佳的处理效果，则必须经过后续的热清理以及热检测环节，从而保证了经过切断处理以后的铸坯材料都能符合最基本的轧钢质量标准。

3.2 升级与创新钢铁轧制工艺

钢铁轧制工艺不应当停留于原有的工艺操作水准，而是需要不断加以转型优化。钢铁企业目前只有做到了全面优化并且升级现有的钢铁轧制操作方式，最终才能保证达到较好的轧制工艺节能效果。具体针对轧制工艺如果要实现整体上的工艺创新升级，那么关键要点就在于因地制宜的进行材料尺寸与材料外观形状的选择。经过综合性的工艺优化改进，钢铁企业就可以达到最低限度的轧制能耗比例，进而体现了创新轧制工艺的必要性。

例如针对生产棒线材的重要工艺如果要实现优化改造的目的，那么必须经过综合对比才能最终确定棒线材的基本孔型。经过反复的对比，总体上可以确定目前能够至少达到10%左右的能耗节约比例。因此可见，优化设计孔型的方式对于实现全方位的钢铁企业降耗与节能具有重要价值。

并且，技术人员还要结合现阶段棒线材生产工艺涉及的最小与最大延伸约束条件，在此前提下实现综合性的生产工艺改进调整。

3.3 合理运用在线热处理的技术手段

运用在线热处理手段的基本工艺改进思路在于合理进行系统冷却温度的控制，借助于潜在的钢材轧制热能来实现上述的工艺处理目标。因此可见，运用在线热处理的本质在于改进原有的离线布置方式，进而达到灵活调整系统冷却速度的效果。在全面改进现有工艺措施的基础上，对于整个的系统温度降低过程予以妥善的控制，从而始终保证了恒定的热处理温度。由此可见，钢铁企业目前亟待引进并且推广在线热处理方式，确保体现最佳的节能处理效益。

此外，在线热处理工艺与现阶段冶金轧钢生产流程的全面结合在客观上还可以显著实现合金元素比例与碳元素比例的减少。这主要是由于，在线热处理的全新技术手段能够达到有效结合轧制工艺、加热控制工艺以及冷却控制工艺的目标，对于总体的轧钢生产质量予以全面的改善。具体在某些特殊的冷却操作工艺环节中，钢铁企业针对上述工艺如果能做到合理予以利用，则有助于实现针对钢铁零件内部构造以及孔洞结构的改善，确保达到最佳的零件机械强度。

3.4 推行一体化的冶金轧钢生产管理模式

一体化的冶金轧钢生产管理模式侧重于同时完成连铸操作、炼钢操作以及热轧操作，进而体现了一体化加工管理模式具备的独特优势。企业将其包括设计开发、生产、物流、办公、生活等方面的某一非核心业务领域的全部运作和管理集成为一个整体，作为一个以管理业务为主的外包项目，转包给专门的一体化管理供应商。具体对于钢铁企业在全过程的生产操作中，企业务必保证各个基本的流程与工序都能符合现行的产品质量指标。反之，其中某个特定的工序一旦表现为质量事故，则会波及其他与之有关的工序。

在节能降耗思路得以全面推广的前提下，冶金轧钢企业目前亟待转变现有的企业管理模式，对于一体化的全新生产管理思路予以引进。近些年来，很多钢铁企业在引进人工智能手段的基础上，通过推行一体化管理进而实现了最佳的企业生产效益，并且达到了紧密结合各个冶金轧钢环节的目标，突显一体化管理具备的节能生产优势。

4 结束语

从工序节能设计的角度来讲，运用节能技术手段来进行冶金轧钢操作可以保证达到最大化的冶金轧钢产能效益。与此同时，企业在引进新型节能工序的同时，对于冶金轧钢环节目前消耗的总体运行成本也能达到减少的目标。由此可见，生产企业针对原有的冶金轧钢工序亟待予以科学的改造，确保将更多新型的降耗技术与节能技术融入其中，推进可持续的钢铁行业发展。