新时期轧钢生产工艺研究

宋华江王少邯赵卫国

河钢邯钢大型轧钢厂河北邯郸056001

摘要：我国工业起步较晚，大规模的钢铁生产线在解放后建国初期才开始发展，加上建国后大发展、大建设时期钢材需求量巨大，长期以来我国钢铁产业都遵循着效率至上的原则，以至于产生了大量的环境问题、生态问题。虽然经过长期的研究和发展，我国钢铁生产已经能够达到发达国家水平，但是相关的节能环保技术仍然和发达国家之间存在较大差距。基于此，本文主要对新时期轧钢生产工艺进行了简要的分析，希望可以为相关的工作人员提供一定的参考。

关键词：新时期；轧钢生产；工艺研究

1轧钢工艺中的能耗问题

1.1钢加热温度

轧钢工艺中能耗主要有以下几种形式，能量损耗、电力设备耗能、氧气消耗三个主要方面。虽然在维持轧钢生产设备的能源也需要计算在内，但是其中主要的能源基本上用来支持设备加热。当加热温度在1200℃左右时，每10℃的温度需要消耗更多能源物质，并且呈现累加特征。但是有些时候轧钢工艺需求的温度并不高，反而由于加热温度控制不当，而造成大量的能量溢出。此外，使用电能加热钢坯时呈现线性关系，电能的损耗和环境压力又相对较低，合理改善加热温度控制环节，对轧钢工艺节能生产有积极意义。

1.2钢炉热效率

轧钢炉的加热方式和内部结构也会对轧钢生产的能耗和排放产生直观的影响，其中关键之处在于轧钢炉的热效率，即钢坯加热效率。根据我国现阶段钢铁行业生产现状，以及轧钢生产数据总结可得出以下结论：近10年里，虽然推广了热装热送、连轧工装、回收能源介质与蓄热室燃烧技术，我国轧钢生产效率较低,尤其是轧钢炉热效率，很多能源物质投入，但是高炉的加热效率却差强人意，往往需要投入超出预计约三成的能源物质才能够使轧钢炉预热到既定温度，这个过程中产生了大量的不必要能源浪费，这也是我国现阶段轧钢工艺生产中的最大问题所在。良好的轧钢炉具有合理科学的结构，能够实现炉内燃料、氧气含量的精确控制，进而实现轧钢炉的效率加热。此外轧钢炉的保温性能也是影响能耗的一个关键。

1.3钢生产方式

钢材的类型有很多种，根据碳含量的不同，钢材也会有不同的型号和特性。不同种钢的生产工艺有所差别，钢坯温度要求不同、加热温度限定不同、加热工艺管理不同，因此在生产过程中需要进行的各种生产方式选用、生产模式管理也不相同，能耗也就会有相应差别，且管理得当的话能够避免多余能源消耗。但是我国钢铁行业基本实行大生产的方式，即各种型号钢的轧钢工艺基本相同，未能实现对轧钢生产的精确化控制，加之钢材产量的快速增长，市场竞争日趋惨烈，钢厂为适应市场被迫频繁更换生产钢材规格、品种，额外能耗也就成为了不可避免的结果之一。

2轧钢工艺节能

首先是低温轧制，大量实践证明，如果能够降低加热炉的出钢温度，则燃料的消耗也会得以降低。经过不断研究发现，燃料消耗的降低起到的节能效果非常明显。当然，提高轧制功率也是一种途径，但成本会随之增多，相比之下，采用低温轧制技术，综合效益更佳。低温轧制与轧辊强度、轧机刚度、轧材塑性等因素有关，如果这些因素都能满足要求，带来的经济效益将十分可观。为保证低温轧制的安全性和稳定性，还需做一些准备工作，比如降低钢材塑性、增加轧制力等，对轧制工艺加以优化。

其次，整个轧钢系统非常复杂，有诸多设备组成，耗电量也非常大。所以，如果能够降低电耗，也能起到节能的作用。造成电耗较高的原因有很多，比如电气设备过于陈旧、供电和用电设备不匹配、空转率高、整体效率偏低等。为改变这一现状，应适当降低空转率，采用相匹配的电力设备，及时更换维修陈旧或者损坏的设备。

此外，在众多节能途径中，热轧润滑工艺的应用越来越多。在一般的轧钢过程中，会产生极大的摩擦力，同样会消耗很多能量。而热轧润滑技术能够有效地减少摩擦力，使得钢材质量更良好，还能减少对轧辊的损伤，使其使用寿命得以延长。以国内的炉卷机为例，某些炉卷机性能优越，可降低轧制电流约20%，轧辊的使用寿命提高近一倍。对轧制工艺进行优化，也是节能的常用途径，主要是指改变原料的尺寸和形状，把能耗降至最低，获取最大效益。比如某厂按照全新的思路和结构设计孔型，与原来的孔型系统相比，能够为厂内节约近8%的能耗。也有对棒线材连轧过程加以优化的，同样取得了不错的成绩。

3轧钢生产工艺发展前景及方向

3.1高新技术的应用

即把现代化智能化自动化技术投人使用到轧钢生产工艺领域中;随着高新科技的不断发展，把智能化自动化现代科学技术应用到轧钢生产领域，使轧制钢材的生产效率、生产技术、生产质量更加完善，使轧钢生产工艺更加科学，所以，加强智能化自动化现代科学技术在轧钢生产领域的使用是必然趋势。

3.2节能技术的应用

由于环境污染的家居，资源消耗的大量浪费，为响应国家的“资源节约型社会”、“环境友好型社会”的建设，所以节能技术的应用到轧钢生产领域是必然发展方向。并且研究出的高效蓄热技术，能够有效的保护环境、节约资源、减少废气废水等的排放，节约资源成本，同时该技术能对温度进行适当的控制，准确把握轧制钢材的准确度，并且它的使用把轧制钢材生产技术提升到了一个新的高度。

3.3前沿性轧钢工艺的研发，引领性新产品的开发

要想推动轧钢技术的发展，首先做到创新，创新新技术、新工艺;同时我国大力提倡自主创新，提倡建立产学研相结合的研究体系;所以，可以在参考国外先进的轧钢生产工艺技术上，结合本国的轧钢技术实际情况，研发新技术，进而到达实现低成本、低消耗、高质量、高产出的目的。

3.4钢材的延伸加工

伴随着我国轧钢技术的不断发展，轧钢的生产设备及生产的自动化水平的不断提高，传统技术及设备的不断淘汰，并且根据我国大力提倡走新型工业化的道路，所以，可以对钢材进行延伸加工生产，即实现钢材生产的可持续发展。

结束语

总而言之，钢铁行业是我国主要能耗产业之一，轧钢生产也只是钢铁生产过程中的一个工艺，对其进行生产节能改造，也只能改善我国钢铁行业生产能耗较大的一个方面。这期间要结合人员技术优势和新兴人工智能优势，实现生产的精确化、精准化管理和控制，是实现钢铁行业节能生产改造的必由之路，为此我国钢铁行业还要付出很多努力。

参考文献

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