轧钢工艺节能的方向和途径分析

赵海涛

山东钢铁集团永锋临港有限公司 山东 临沂 276600

摘要：受我国社会的发展，经济水平提升，带动了我国各行业领域的进步。近年来，在经济的发展下，我国钢铁行业取得了巨大成就，但也面临着能源消耗高、环境污染严重等一系列问题，因此我们必须采取有效措施降低钢厂生产中所产生的能耗和对环境造成危害。文章主要通过分析节能技术与轧制工艺相结合过程中存在问题及解决对策研究来探讨我国轧钢企业实现节能减排目标，提高生产效率减少不必要浪费，促进钢铁行业健康发展，为国家经济建设做出贡献。

关键词：轧钢工艺；能耗；节能方向

引言

钢铁工业的发展为支撑国民经济发展做出了巨大贡献，但钢铁行业需要消耗大量能源资源，同时还会产生废水、废气等废弃物，对环境造成危害。在国家提出双碳发展目标的背景下，节能成为十分重要的课题。作为冶金生产关键环节之一，轧钢工艺有必要不断降低能耗浪费，以提高钢铁产品质量，促进钢铁行业绿色化和高质量发展。

1我国轧钢生产现状

根据我国当前工业技术领域的创新发展现状，轧钢工艺技术需要充分结合能源开发产业的生产经营模式，以提升经济效益为主要目标，降低能源损耗率［1］。我国属于钢铁生产和销售大国，但是轧钢生产工艺技术仍然存在较多发展空间，可以结合能源产业的发展现状，选择更适合市场经济模式的轧钢生产方式。轧钢生产工艺技术作为钢铁合金类材料的关键环节之一，需要从生产工艺改进以及技术管理的角度进一步创新改革，并将相关生产设备和信息化管理手段进行合理应用，将轧钢生产技法与工业发展精准对接，严格控制产品的生产质量。此外，我国轧钢的生产过程需要消耗大量的热能和电能，也会产生较多环境污染产物，不利于实现节能环保的生产目标。

2轧钢生产技术探究

2.1连铸坯生产技术

轧钢工艺是指利用机械干预改变钢材的性能特征，由此获得符合需求的产品的工艺。现阶段，该项工艺已在重工业领域得到推广，并在加工机械零件的过程中发挥着重要作用。连铸坯生产所用热装热送技术，可控制轧钢的投入成本，为轧钢工艺的经济性提供保证。新时期，诸多企业均已引入该技术，并通过综合热处理的方式，使轧钢的生产效果达到较理想的水平。生产过程中，工作人员应时刻关注废弃物、废水处理的情况，以免给生态环境造成严重污染。

2.2高温低氧燃烧技术

在轧钢工艺环节，材料氧化消耗较大的能源，并产生一定的经济损失。因此，控制材料的氧化消耗量十分重要，既可以实现节能减排目标，还有助于降低钢材生产成本。在自然条件下，由于温度、湿度等自然因素的影响，加快了钢材氧化，导致其表面出现锈蚀。伴随温度的上升，加剧了锈蚀程度。基于此，轧钢工艺在实际操作中以高温加工方式为主，能够降低氧气量、钢材氧化速度和能源损耗。

2.3无头轧制技术

现阶段，无头轧制主要被用来对钢坯之间缝隙进行焊接。合理运用该技术，可使无缝衔接的设想成为现实。无头轧制和连续轧制的区别在于，前者能够将钢坯间隔完全消除，消除轧机由于钢坯间的间隔造成的无负载的电量等待损失，同时消除钢坯切头尾造成的材料损失以及轧废的回炉再造的能源损失。在轧钢过程中，工作人员既要关注钢坯的加热温度的稳定行，定期对加热炉进行检查，及时维修或更换损耗程度超出允许范围的轧辊和焊接机器人配件等，避免由于停机导致生产作业被迫停止。

3提高轧钢工艺节能水平的方法

3.1加大资金投入，加强工艺创新

当前，我国钢材企业的发展水平处于不均衡的状态，使用的轧钢工艺还有很大进步空间。以轧钢加热炉为例，实际使用中受环境差异影响，轧钢加热炉不能完全满足企业发展需求，导致各类问题的出现，在一定程度上影响了生态环境。基于此，提升轧钢工艺的节能水平势在必行，加快轧钢工艺技术创新十分重要。为此，要想提高轧钢工艺节能水平，建议在新时期下企业加大资金投入，给予技术支持，深入探究工艺创新。相关人员应积极借鉴发达国家相关经验，结合我国轧钢行业现状，不断改造工艺技术。同时，企业还应加强培训和学习，与相关国家的科研人员保持密切交流，学习其先进的技能和思想。此外，在开展轧钢节能工作中，科学应用大数据等技术，明确工艺应用中的数据偏差性，深入分析轧钢内部结构，依据结构需求选择适宜的加热方式，从而降低能耗，提升能源利用率。

3.2提高轧钢工艺节能方向的质量

随着计算机技术、电力电子技术和节能材料的应用，轧机生产过程自动控制，提高了整个流程的效率，采用先进工艺装备与高效工作机制相结合来实现对产品质量标准进行有效把控，在保证高质量成品率前提下减少工序间能量消耗是最重要环节之一，一方面要从源头开始控制损耗、杜绝浪费等问题产生源头上加以改进、不断提升生产组织水平和管理能力，另一方面还要从设备入手，加强对工艺流程的研究，优化设计参数和工艺装备，来改进落后生产线、落后环节等方法来降低我国钢铁行业中，因采用了大量不节能环保型设备而导致企业经济利益损失较大这一弊端问题。

3.3加热炉改造

对加热炉进行节能改造期间，通常需要做到以下几点：一是对热量循环利用。简单来说，就是先回收加工期间产生的热能、气体，再将其注入加热炉，使加热炉内形成符合生产要求的循环热能，为再次加热并轧制钢材提供便利。事实证明，此举既能够使能耗得到控制，又可以减少有害、有毒气体，为生态环境提供有力保护。此外，工作人员还可以利用加热炉产生的废气，对空气、煤气进行预热，通过提高理论燃烧温度的方式，控制煤气用量。二是降低热量散发速度，例如，在加热炉表面涂抹具有良好隔热性的材料，对热量散发率加以控制，确保炉内热量始终处于不间断循环的状态，在保证生产质效的前提下，将热量消耗总量降至最低。三是加大温度控制力度，对轧钢工艺进行细化，这样做的目的有两个：对轧制能耗加以控制，降低生产成本。四是立足实际，对轧钢技术进行调整，若企业既有加热炉的体积相对较大，同时其热量能够达到轧制钢材的要求，则可以选择直接将钢坯置入加热炉并加热，在简化生产步骤的前提下，使燃料损耗得到控制。五是酌情引入脉冲燃烧系统，对冶金加热炉加以控制。研究表明，脉冲燃烧能够有效规避常规控制系统存在的盲区范围大、需要频繁调整阀门状态等不足，确保炉烧嘴始终处于相对理想的燃烧状态。通过对炉气循环进行强化的方式，压缩加热时长，由此达到降低能耗的效果。

3.4提高热送坯料热装温度

在热轧钢生产过程中，提高热送坯料的热装温度，是降低能耗及污染产物产量的关键措施之一。在轧钢生产工艺流程中，要及时配备温度控制跟踪设备，将温度变化数据与钢铁合金材料产品的物理性能进行模拟分析，并将连铸机工作过程中的坯料温度变化趋势进行有效记录。提高热送坯料的热装温度，能够实现热装率及热装温度两个变量之间的动态平衡状态，还能够保障能源损耗不被浪费，降低副产物的产出比例。

结语

传统的轧钢工艺技术对能源的损耗量非常多，不利于实现节能环保的制造生产目标。在轧钢工艺流程中，原材料转变为钢铁材料的制造步骤比较繁杂，工艺技术的操作复杂性较高，对技术人员的技能水平要求较高，因此更需要降低生产制造过程中的热源能耗，提升环保生产能力。轧钢工艺技术的节能改进，则需要将轧钢工艺技术流程中潜在的不合理之处进行动态调整，配备实时温度测定装置，将冷却速率和再加热速率进行稳定提升。

参考文献

[1]吴小树.智能控制技术在我国轧钢控制中的应用探究[J].冶金与材料,2022,42(2):105-106.

[2]牛万强，赵龙坡.我国轧钢工艺的节能方向及途径探索[J].中国化工贸易，2020(1)：160-161.