轧钢工艺中节能理念与相关技术的运用初探

[摘 要]随着社会经济的快速发展及科技水平的不断提高，轧钢工业作为推动社会大建设的支柱产业之一在轧钢工艺技术水平方面也获得空前的发展与提高。对社会经济发展有着极为重要的推动作用。本文首先介绍了我国轧钢设备及新工艺的发展现状，在此基础上展望了节能新技术新工艺在未来轧钢工业领域中的应用。

[关键词]轧钢生产 新工艺 节能技术 应用发展

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）03-0001-01

莱钢中型厂是以生产H型钢、工字钢、槽钢、角钢、矿U钢为主的世界一流型钢生产线，经过几年的实际生产及技术改进，2001年生产能力已超过原设计能力的120%，取得了娇人的成绩。其中，成材率是影响企业效益的重要指标之一，由于型钢是按照理论重量、定尺交货，所以型钢负差率、定尺金属收得率的高低直接决定成材率指标的高低。型钢的负差率可通过提高轧机精度等方法解决，而型钢的定尺金属收得率需要控制坯料的重量解决。因此，优化坯料重量（定尺），对提高中型厂的经济效益是非常重要的意义。

1、轧钢装备的发展状况

通过对2002年全年的型钢成材率的调查，2002年我厂共生产型钢63.3万吨，型钢成材率为97.25%，全年氧化铁皮共计0.87万吨，约占轧制量的1.3%，切损为1.98万吨，约占轧制量的3.1%，非定尺品为2.52万吨，约占轧制量的4%。从全年的数据分析，可得出烧损、切损与非定尺是影响我厂成材率的主要原因之一。

根据型钢按理论交货的特点：

金属损失量=金属烧损量+金属切损量+废钢量+二次氧化损失量

通过上述公式，利用EXCLE软件工具平台，进行型钢坯料定尺优化表的设计开发编制工作。设计开发的中心是对金属烧损、切损量及型钢负差率的采集与统计分析，在全定尺的情况下提高成材率。型钢的实际负差率与理论计算出的负差率有一定的差距，设计开发中采用的负差率需要对现实负差率进行统计、分析，根据现场情况归纳出最符合实际要求的负差率。金属烧损量需现场采集氧化铁皮的重量、体积等数据，通过统计、分析、归纳得出氧化铁皮的密度、科学厚度等具体数据，再根据坯料的长度、坯型等计算出，金属切损量可根据产品标准要求、轧件冷缩系数、设备能力及质量控制要求等推算出，二次氧化损失相对较小，可以忽略。

2、轧钢生产中节能技术的研究

2.1 加热炉节能技术

加热炉为轧钢生产提供动力，是节能的重点之一，当前常采用的节能技术是蓄热式燃烧技术，通过调查显示蓄热式燃烧炉的燃料消耗指标平均下降了20%左右，节能效果明显。同时蓄热式节能炉可以最大限度的回收炉内的烟气热量，减少了燃料的消耗，降低了成本，最重要的是这种新型的节能炉减少了有害气体的排放量，例如减少了二氧化碳、氮氧化物的排放量，在轧钢行业引起了广泛的关注。

其次是加热炉绝热技术和高温节能涂料的使用，由于加热炉体内的表面积较大，当前加热炉的内部炉衬材料逐步采用耐火浇筑材料，并不断开发出高性能的防烧结耐火材料。尤其是炭化硅粉节能涂料的使用，极大的提高了加热炉的生产效率，并提高了生产经济效益。

2.2 优化生产工艺

优化生产工艺可以极大的提高生产效率，同时也节省了大量的能量，提高了热送坯料热量利用率。在轧钢的生产过程中要根据不同的钢种、订单批量、热坯料衔接、设备状况设置相应的生产工艺，发挥热装的节能效果，制定装炉的基本原则，首先要做到料场的高等级热坯一定量时，马上安排装炉，同时在装炉的过程中要使中冷、热坯连续的块数尽量大，尽量减少冷、热坯料混装；再者要制定科学的加热时间，满足不同要求钢种的生产需要，并保持加热时间和不同等级热坯之间的衔接。

2.3 适当的降低钢坯的加热温度

通过研究显示，在一定程度上降低钢坯的加热温度可以有效的节省热能、电能以及钢材的氧化损耗。通常而言加热炉内部分为三个控制阶段，钢坯出炉时的加热温度、断面温差是各阶段实际参数控制的耦合结果，为了介绍不同阶段的耦合结果的未知性，要根据不同的钢种、不同规格，将加热温度降低30到40℃。此外对于进入炉内温度超过300℃的热装钢坯，要缩短加热时间，降低加热温度，通过降低加热温度，实现综合节能的效果。

2.4 低温轧制与轧制工艺技术

低温轧制技术是降低轧钢系统工序能耗的重要节能措施。降低加热炉出钢温度可以减少燃料消耗，但其变形抗力和轧制功率增加。近年来，许多轧制生产的实践经验已经证明降低燃耗的节能效果更显著，当温度在1100℃出锅时，降温节约的能耗达9.6%，且出锅温度降低则氧化铁皮量显著减小，低温轧制在燃料消耗和氧化铁量的降低上所获得的效益，完全能抵消并超过提高轧制功率所增加的成本。

对许多轧机而言，采用工艺技术能降低轧制的能耗，特别是对钢板轧机尤为重要。钢的热轧温度一般在800℃到1250℃之间，在变形区轧辊表面的温度可达450℃D550℃。因此，需要用大量的水冷却轧辊，通过实验可以发现，采用热轧工艺，由于轧制力的降低，轧制动力的消耗约下降8%。

3、轧钢技术发展前景

随着全球工业经济的快速发展，我国应紧跟世界工业发展趋势，积极研发更多先进的、节能性的新型轧钢技术和工艺。笔者认为我国轧钢生产中的新技术新工艺应向以下几个方向发展：

3.1 开发具有前沿性的轧钢工艺，加大新产品、新技术的开发，建立完善的学、研产相结合的技术体系，不断地学习世界先进轧钢工艺技术，对先进轧钢技术成果进行消化，结合我国轧钢工业发展实际，对轧钢技术工艺进行不断的优化和改进，探索出适合我国轧钢工业发展的技术理论体系。

3.2 加大对智能化轧钢技术工艺的研发。随着全球钢铁经济竞争的日益加剧，为了能够提升市场竞争优势，我国应加大对智能化轧钢技术及工艺的研究开发力度，不断地提升轧钢生产工艺水平，提高产品质量，以生产效率和产品质量赢得市场竞争优势。

3.3 加大对轧钢节能减排新生产技术工艺技术的研究开发，实现轧钢工业向绿色化方向发展。

4、结语

钢铁产业是我国的支持产业之一，为了能够促使我国钢铁产业快速同世界工业水平接轨，我们需加强对轧钢生产中新技术、新工艺，尤其是节能技术的研究，将新技术成功地应用到生产实践中，实现我国钢铁产业的快速稳定可持续发展。

参考文献：

[1] 周研.轧钢技术的发展和展望[J].大众科技，2010（12）

[2] 翁宇庆，康永林.近10年中国轧钢的技术进步[J].中国冶金，2010（10）

[3] 徐顺根.轧钢生产中节能技术分析[J].科技资讯，2011（9）