轧钢工艺节能技术的分析

摘  要：轧钢工艺属于传统工艺，以往具有大能耗特点，而在现代钢产品需求量增加的条件下，这一问题更加突出，因此如果节约轧钢工艺能耗，是现代相关工业领域中重点关注的问题。本文主要结合理论对轧钢工艺节能技术进行分析，阐述了轧钢工艺中可行的各项节能技术，同时对节能技术的应用原理、能效表现也展开了分析工作。

关键词：轧钢工艺;节能技术;应用

引言

针对传统轧钢工艺的大能耗问题，关于如何降低能耗的研究一直在开展，现今已经出现了很多可行的节能技术，说明该项问题已经能够得到解决。但实际角度上，不少轧钢工艺企业对这些技术还不了解，因此有必要对这些节能技术进行分析，起到技术推广作用。

1.轧钢工艺常见节能技术

1.1加热炉蓄热燃烧技术

加热炉蓄热燃烧技术是一种作用于轧钢加热炉设备中的燃烧技术，其原理为：在常规燃烧完成之后，储蓄剩余热能并用于下一次燃烧当中，由此可见该项技术具有较高的热能利用率，相较于传统加热炉燃烧技术，大幅度避免了热能的浪费，同时也提高了燃烧效率，对轧钢工艺经济成本有控制作用，说明该项技术具有良好的节能效益。此外，加热炉蓄热燃烧技术在环保性上也有优势表现，即传统加热炉燃烧技术在应用当中，因为燃烧方式较为直接，所以每次作业都需要添加燃料，而燃料当中存在一定量有害物质，在燃烧作用下会随烟气排放，当含有有害物质的烟气进入大气环境就形成了环境污染，这一问题在早期轧钢工艺加热炉作业中十分常见，而在加热炉蓄热燃烧技术条件下，其大幅度减少了燃烧次数，连带有害气体排放量减少，同时如果采用废气回收系统，可以进一步优化其节能能效[1]。

1.2低温轧制工艺技术

轧制工艺是轧钢工艺中最为核心的技术之一，早期该项工艺技术的能耗较大，同时燃料利用率很低，但随着现代技术的发展，现已产生了低温轧制工艺技术。相比之下，低温轧制工艺技术在能耗、燃料利用率上有优势表现，原理在于其低温特征使得燃料能效消逝速度减缓，且同样可以完成轧钢需求。值得注意的是，低温轧制工艺技术的应用能效固然有巨大优势，但其实际应用时经常会出现一些问题，例如导致钢材抗变性能力降低，说明产品质量会因为该工艺而受到负面影响，针对这一问题表现可见，低温轧制工艺技术的实际应用范围有限，其不能用于高质量钢产品生产，企业应当慎重选择，而在中、低质量产品生产当中，该项技术所带来的经济节约、能源节约效果值得被关注。此外，在低温轧制工艺技术应用基础上，还可以采用工艺润滑技术来优化其节能效果，即在某研究当中发现，将工艺润滑技术应用于低温轧制工艺技术中，可以是钢产品表面温度、轧制力降低，尤其起到更优秀的节能效果[2]。

1.3高温低氧燃烧技术

传统轧钢工艺燃烧工艺存在高温、高氧的特征，这一条件下导致大量材料氧化问题发生，同时也带来了巨大的能源消耗，因此要实现轧钢工艺节能，有必要避免材料氧化问题的发生率。就这一点，现代技术水平下可以采用高温低氧燃烧技术来实现目标，即在燃烧温度不变的情况下，降低燃烧环境中的氧气含量，随之就可以起到抑制材料氧化的现象，能源消耗量也连带降低。此外，虽然高温低氧燃烧技术提倡低氧作业，但不代表氧气含量越低越好，实际工作中还是要依照材料种类、规格、参数等对氧气含量进行合理控制，否则将会影响到工艺效率、产品质量，最终效果得不偿失。

2.其他节能技术

上述提到的三项节能技术均属于热能、燃料节能技术，但轧钢工艺中消耗的能源种类较多，因此需要其他节能技术来辅助应用，本文就这一点提出了电能节能技术以及信息化综合能源控制技术，可以深化轧钢工艺能源节省效果。

（1）电能节能技术

就现代轧钢工厂各车间的普遍电能消耗量来看，其中冷轧车间电耗最大，因此针对冷轧车间需要进行电能节能技术应用。具体方法：①轧钢生产过程中，联合应用液心轧制、保温罩、带坯热卷取箱等方法，可以降低轧钢工艺电能消耗;②在热轧过程当中，可采用润滑热轧技术来实现电能解决，据悉该项技术可节约电能6%;③可以采用电控设备来实现精确化电能控制，避免电能浪费现象发生，例如采用可控硅设备来替代轧机的发电机组设备，再以信息化技术来实现自动化控制。此外，因为电能的消耗与轧钢工艺效率有关，所以要实现电能节能，还需要提升工艺效率，即效率越低则电能消耗越大，否则相反，方法上以大压下量轧机为例，可以采用大压下量的轧制方式来减少轧机的使用频率，同时提升工艺效率。

（2）信息化综合能源控制技术

信息化技术具有较强通用性，在轧钢节能当中可以对其所有消耗能源进行节能控制。具体方法：采用信息化技术与网络硬件设备建设中心控制站，随后根据消耗能源的种类，针对性选择具有能源监测作用的传感器与信号发射器，在这一基础上通过传感器可以得到各类能源的消耗量，并将消耗量以数据形式传入信号发射器，由信号发射器集中将各类能源消耗量数据发射给中心控制站，同时在中心控制站的信号接收端设置信号格式转换器，可以实现信号数字化转化，这一条件下利用中心控制站的计算机硬件设备，即可读取每项能源的实际消耗量，再由人工对消耗量好坏进行判断，如果认为某能源消耗量过大，则可以手段进行操控，使能源输出减小。信息化综合能源控制技术大幅提高了能源控制精度，对比于传统技术有巨大优势，例如在轧钢燃烧工艺当中，加热温度属于关键指标，而传统工艺中只能人工对温度好坏进行估测，这一举措是不可能得到准确结果的，只有在差距较大的情况下才能明确控制需求，而信息化技术在任何温度条件下都可以进行监测，其数据化展示可以给予高精度评估标准，降低了控制误差率，优化工艺节能效果。

3.结语

传统轧钢工艺中巨大的能源消耗一直被人诟病，给企业带来了不必要的成本，还存在环境污染问题，因此本文分析了轧钢工艺节能技术，可起到降低能源消耗的作用。分析中首先针对轧钢工艺的热能、燃料节能技术进行了分析，其次分析了其他辅助技术，且兩个分析部分中对各项技术的应用方法、原理、注意事项进行了阐述，证实各项节能技术的有效性，可提高轧钢工艺企业对此类技术的重视。

参考文献

[1]  张英龙.轧钢工序节能技术分析[J].化工管理，2014（29）：232.

[2]  梁文斌，栾昆玉.轧钢生产工艺中的节能减排技术研究[J].冶金与材料，2018，38（5）：67-68.

作者简介：王德志（1982.10-），男，满，辽宁本溪人，本科，助理工程师，毕业于辽宁科技大学，材料科学与工程专业，本溪钢铁集团有限责任公司制造部生产计划单元责任业务师，主要研究方向为轧钢。