轧钢工艺的节能技术探讨

陈 冬

（南京钢铁股份有限公司，江苏 南京 210035）

现在国家对于钢铁产品的需求量非常的庞大，但是这庞大的需求量并没有实现能源节约，还是有很大的浪费情况的出现。在轧钢工艺中非常关键的就是加热炉，这是非常重要的耗能设备，在轧钢厂总的消耗中占据了百分之七十。轧钢的浪费不仅是对国家资源的浪费，更是会对环境造成极大的污染，而且在一定程度上还会极大的浪费企业成本，会阻碍企业的发展，因此，对轧钢工艺进行节能技术的使用是非常有必要的。

1 轧钢工艺相关简介和现状

扎钢工艺对我们来说可能很陌生，但是这是我国重工业中非常重要的一道工序，而且钢铁扎钢的能量消耗很大。钢铁轧制通过一定的工序将原料加工成所规定的规格，就有很多我们生活中常见到的机械设备都是通过扎钢工艺来完成的，而且轧刚工艺是分步骤和程序的在轧制过程中需要考虑多方面因素，例如温度和轧制特点。而且根据目前我国的市场情况来看，扎钢工序也越来越向着复杂化和技术化方向发展，轧钢工序也变得越来越繁杂，这也就要求扎钢工艺技术需要进一步发展，才能在市场上取得更有利的地位。除此之外，我国还是钢料生产大国，技术这方面比很多国家有优势，但是随着时代的发展，我们需要去重视扎钢工艺中各个环节的管理，要和我国所倡导的节能减排口号相呼应，进一步减少浪费，在轧钢工艺方面能够实现可持续发展，这样也能够更好地促进我国钢铁行业的发展。

我国近年来经济发展比较迅速，城市化的进程也在不断加快，轧钢生产量也在逐渐增大，能源消耗也在此基础上不断增加，节能减排需要尽早排上日程，而且现在有越来越多的人们去关注轧制过程。目前的轧钢生产流程中已经有了很多节能技术，比如说，加热炉节能技术和一火成材技术等等，如图1 所示，这些节能技术相比较以前来说给钢铁企业节省了很多的能源，而且符合我国所倡导的绿色健康发展理念。但是节能技术应当进一步发展，就目前的节能技术来看，和一些发达国家还是有很大差别的，如果节能技术不到位，或者是所使用到的节能产品质量不合格等等，这些问题都会影响到能量的消耗情况。除此之外，如果节能技术和节能产品并未严格按照说明书进行使用的话，将会在很大程度上降低钢材成材率，造成进一步的钢材料浪费，也减少了企业的利润，不利于企业健康持续发展。

2 加热炉发展趋势概述

加热炉概述：在轧钢厂中有很多的工序，而加热炉是在轧钢厂生产工序中最关键的设备，当然了也是所有设备中最耗能的设备。因此，对加热炉进行改进是非常有必要的，不仅需要在金属轧制前的加热工作外，还需要尽可能的提升加热炉的生产指标，在最大程度上降低能源的消耗。现在我国对于加热炉的排烟方式和供热方式进行了一定改进，但是治标不治本，不能从根本上控制加热炉的能源消耗问题。改进加热炉的方式有很多种，采用人工智能方式则是非常理想的途径，因为现在计算机以及互联网的发展在不断的提升，加热炉改进方式采用智能化的方式非常有必要，前景也非常的好。

3 轧钢厂加热炉现存问题

3.1 漏气漏火现象严重

在一般情况下，轧钢厂生产工序中最容易出现问题的就是加热炉，在加热炉投入使用半年之后就会出现不同程度的漏气或者是漏火的情况。这种情况一般会经常出现在加热段局部，一旦出现这种情况不仅会对加热炉的炉板造成损害，严重的情况下加热炉就会直接不能使用。而产生加热炉漏火或者是漏气的原因主要是蓄热式结构不当，通常情况下，蓄热室将纤维板作为蓄热室保温层，而且加热炉的炉板没有进行炉板焊接，在这种情况下，蓄热室结构不能很好的成为一个整体，一旦在高温工作的情况下非常容易变形。而且，当加热炉焊接位置不够厚的时候，长时间工作在接缝的位置也会出现裂纹，最严重的情况下会出现煤气泄露的情况。

3.2 烧嘴砖破坏及挡板砖堵塞

在轧钢工序实际进行的时候，加热炉会产生大量的粉末或者是煤气等烟气杂质，而挡烟板就会受到这些粉尘以及烟气的影响，长时间影响之后挡烟板的气孔就会逐渐的被烟气所堵塞。一旦挡烟板的气孔发生堵塞情况就会出现弯曲变形，而且还会对加热炉产量以及炉温造成极大的影响。另外，烧嘴砖在煤气侵扰、侵蚀、高温等因素的影响导致自身强度的降低，而且烧嘴砖在加热炉中工作几年之后会产生更加严重的损毁情况，当烧嘴砖损毁之后，工人的工作量就会逐渐的加大，所消耗的能量也会逐渐的升高，质量也会有一定的影响，如图2 所示。

图2 轧钢工艺加工流程

3.3 其他方面问题

加热炉是轧钢工艺中非常关键的设备，而且非常的庞大，里面涉及到的零件种类非常多，因此，一旦加热炉里面的零件受到了伤害，加热炉的功效就会极大的降低，而且还会引发大量的耗能问题。首先就会出现热换器损害的情况，当热换器的导管被彻底封死以后，这样就会降低均热段煅烧风量，这个时候热换器就会出现老化的情况，出现煤气泄露的情况。而且当出现这种情况时，会给员工带来很大的危险性，会影响到员工的生命安全，企业还会承担很大的责任风险，是不利于企业健康持续发展的，员工的幸福工作指数也会进一步降低。其次，就是炉底结渣的问题，当加热炉里面的炉压的得不到良好的控制，这个时候加热炉吸冷风情况就会更加的严重，出现炉底结渣现象，这样就会造成燃烧能源的浪费，而且热炉里的材料不能较好的在合适的温度下进行转变，会出现一些质量问题。最后，加热炉的炉内阀门受到破坏等情况都会导致加热炉热量逐渐的流失，会极大的减短加热炉的寿命，这样就会降低热炉工作工作效率，还会增加维修和购置资金，企业的利润就会降低，这样也是不利于员工提高工作幸福指数的。

4 轧钢厂加热炉节能设计策略

4.1 不断地优化轧钢厂燃烧系统

轧钢厂最关键的就是燃料，一定要改进燃烧系统，将所有的燃料可以得到充分的燃烧。首先可以改善设备得供油系统以及供风系统，改造燃烧的方式使其更好的符合燃烧系统，改造以后的燃烧系统产生粘钢及回锭现象的几率就会减少，这样可以起到良好的节能效果。在长时间的实践以后发现改造以后的燃烧系统而可以减少零点五个百分点。其次，需要改造燃烧系统中的雾化喷头，在设备运行的时候，轧钢工序中的燃烧器会产生巨大的雾化现象，造成这个现象的原因是长时间冷热交替造成的，所以说，必须对这类问题进行适当的改造，不仅可以改造热损耗来降低伤害，还可以借助适当的改造活动，这样可以在最大的程度上提升轧钢厂的收益，相关企业的也能有更好的发展前景。

4.2 适当的改造轧钢工艺中的水管支撑结构

加热炉里面的水管包装方式主要是单层包扎，这是非常传统的包装方式，这种结构包装方式不耐高温、绝热性不是很好，而且由于水管包装的方式过于薄弱，会造成炉内的能量大量消耗，这就是非常严重的能源消耗情况。为改善这种情况，可以改善包装的方式，可以采用较好的绝热、耐高温的材料，这样可以节省大量的能量，而且在一定程度上会将炉内的稳度降至适当的温度。当这个方面的问题改善以后，可以适当的降低加热炉的排烟温度，实际上所有的烟气并没的利用，所以说烟气回收时提升加热炉效率的重要方式。

4.3 减少排烟热损失

为了降低由烟气排放造成的损失，可以适当的降低的烟气的温度和烟气的排放量。例如，我们可以对燃料燃烧过程中在空气中的消耗系数进行适当的控制，当空气的烟气消耗指数超出一的时候，烟气值就会随之提升，这个也就意味着烟气的消耗量在逐渐的增加，在这种背景下，燃料的燃烧稳度就会降低，加热炉造成的消耗就会增加。当加热炉的空气消耗低于一的时候，这个时候就意味着耗能在减少。因此，为了保障加热炉的低耗能，可以将空气的消耗指数降到最低的程度。现在的轧钢厂中有新型的废气余热回收技术，这种方式就是借助一定的技术手段对即将损失的烟气热量进行回收转化为可以助燃加热的空气，这样可以在最大的程度上提升煤气资源的利用效率，还可以降低对空气的污染，提升轧钢厂的经济效益。

5 结束语

简言之，我国轧钢厂存在很多的问题，但是最严重的问题还是能源消耗的问题，一旦轧钢厂能源消耗过大，就会加大轧钢厂的生产成本。因此，我们必须要节能技术应用到加热炉的工艺改进中，这样可以将加热炉的损失降低到最低，实现能源节约，符合我国所倡导的可持续发展口号，促进轧钢厂的可持续发展，在市场上占据更有利的地位。