浅谈我国轧钢生产节能降耗技术及合理化建议

时间：2024-05-17

步洪伟

（吉林省冶金研究院，吉林长春 130022）

1 轧钢生产能耗现状

随着我国钢铁产业的快速发展，在产品的质量和品种上都得以快速的提升，目前在钢铁行业深加工不断的增加，从而也导致了轧钢工序能耗的增加。由于技术水平及工艺方面的原因，我国的轧钢工序与国外先进国家相比，无论是冷轧还是热轧在能耗上都与先进水平存在着一定的差距。二者在能耗的百分比上，我国的轧钢工序能耗要高出百分之二十左右，这样每吨钢的能耗则都会相对高出国外较大的比例。现在由于钢铁企业在装备、技术和管理等方面存在着很多不完善的地方，所以导致能耗的增加，但在轧钢系统中对能源消耗较大的则是轧钢加热炉，其对能源的消耗占整个轧钢能源消耗的百分之六七十左右，所以在当前我的钢铁行业中，节能的潜力还是很大的。

2 轧钢生产节能技术

2.1 加热炉节能技术

2.1.1 蓄热式燃烧技术

蓄热式燃烧技术在轧钢系统中应用后，有效的降低了燃料的消耗指标，目前在轧钢系统的9座加热炉中通常会采用蓄热式燃烧技术，由于其对炉内烟气进行充分的回收，从而大幅度的降低了对燃料的消耗，这样在节约燃料的同时也有效的降低了成本，同时还能使炉子的产量得以提高，减少了二氧化碳和氮化物的排放量，对保护环境起到了积极的作用，所以在钢铁企业中应进行广泛的推广应用，相信对降低轧钢工序的能耗具有积极的作用。

2.1.2 加热炉绝热技术与高温节能涂料

目前在加热炉上普遍使用节能涂料来提升炉子的生产率和经济效果。节能涂料中主要成分为炭化硅粉，目前由于加大的了对节能涂料的研发力度，相继有其他系统的节能涂料被开发出来，并应用于加热炉中，节能效果显著，最高能达到节约能耗的百分之二十左右，对炉子的生产率也能提高百分之二十五左右，效果很明显。

2.1.3 高温低氧燃烧技术

采用高温低氧燃烧技术，可回收大量的烟气余热，节约燃料约50%左右，能大大缩短加热时间，提高生产率，节约能源，降低氧化烧损，成为20世纪90年代以来发达国家开始普遍推广应用的一种全新节能燃烧技术。

2.1.4 连铸坯热送热装技术

扁钢坯可以在不同温度下装料，装料温度越高越节能。每提高入炉温度100℃，可降低加热炉燃耗约6.7×104kJ/t。陈冠军介绍了首钢热装热送技术的推广应用情况及效果，结果表明采用一般热装热送工艺可以节能35%，采用直接装送技术可以节能65%以上，减少加热炉燃料，提高加热炉产量。

2.2 薄板坯连铸连轧技术

采用薄板坯连铸连轧是钢铁工业近年来最重要的技术进步之一。标准扁钢坯是直接在热钢带机上轧制的，节约了处理和能源费用。预计节能量为标准冷装料能源费用的50%。

2.3 低温轧制与轧制工艺润滑技术

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，当温度问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，采用工艺润滑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℃～1250℃，在变形区轧辊表面的温度可达450℃～550℃ ，因此，需要用大量的水冷却轧辊。通过实验可以发现，采用热轧工艺润滑，由于轧制力的降低，轧制动力的消耗约下降8%。

2.4 在线热处理技术

近年来，在线热处理技术受到普遍重视，这是因为在线热处理利用轧制余热对钢材进行热处理，可以省去离线热处理必须的二次加热，因而节省能源，简化操作，缩短了产品的交货期。

3 我国轧钢生产节能降耗的建议

3.1 提高装备水平，淘汰落后生产能力

钢铁企业必须结合整合进程，及时淘汰落后生产能力，按照等量置换原则，淘汰国家公布的淘汰类落后生产能力（设备和工艺），并严格禁止建设属于国家限制类的1000m3以下的高炉。同时要瞄准世界科技前沿，积极引进和运用最新技术，使新上项目和技术改造项目，不仅在技术上，而且在能源消耗上都达到世界先进水平。

3.2 优化产品结构

钢铁企业一方面要巩固现有产品的现有市场份额，实行专业化、精品化生产；另一方面要大力发展优质板带类钢材，提高中厚板、热轧薄板、冷轧薄板和涂层板材产品质量，开发优质船板、石油行业用板、汽车及家电用板等高档板带产品。优化产品结构和提高装备水平是密切关联的，都是钢铁行业实现由“大”变“强”，挖掘节能减排潜力的关键环节，也是降低单位产值能耗和单位工业增加值能耗的主要途径。

3.3 调整工艺结构和原料结构、能源结构

工艺结构、炉料结构与能源消耗水平有很大关系，合理的工艺结构、炉料结构对降低能源消耗起着重要作用。提高炼铁喷煤比、增加球团配比、采用连续铸钢工艺，采用薄板坯连铸连轧工艺，轧钢坯料热装工艺等技术均有比较明显的节能减排效果。

炼铁工序要实行精料，配加一定比例的球团矿。多用球团矿，少用烧结矿就可节能。同时球团矿含铁品位高于烧结矿，又可以实现提高入炉矿品位的效果，还改善了高炉的透气性。

焦化工序通过多喷吹煤粉，可以改变高炉炼铁能源结构，少用焦炭可节能1.5%。这是高炉炼铁工序结构调整中心环节。

炼钢精料也是必须引起注意的问题。铁水要求低硅、低硫、低磷、高温、少渣；石灰要低二氧化硅、低硫、高活性度，一要选择二氧化硅低的石灰石，二要采用煤气烧石灰，杜绝煤和焦炭烧石灰。高铁水比采用矿石冷却法，铁水比95%左右，加一些自产废钢，其余用矿石冷却。这是一种熔态还原，矿石或含铁氧化物融入炉渣，利用铁水碳和热量还原，效益很好；一些钢铁企业采用低铁水比、低废钢比、高冷生铁比的原料结构是不合理的。