轧钢工序能耗影响因素分析及节能措施分析

摘 要：在轧钢的生产加工过程中，温度的提高对工序的能耗有着非常重要的影响。此外经研究发现在对轧钢生产的检测和统计过程中，吨钢燃耗、吨钢电耗在不同的加热温度下产生的能耗都做了数据分析和统计，并做出粗略的计算。结果表明，在轧钢生产中质量和电力都有保障的前提下，减少钢坯在加热过程中的温度便可以用来降低轧钢工序的能耗。与此同时要加强节能措施的研发和实施，从而保障轧钢工序的正常运作。

关键词：轧钢工序；能耗影响；节能措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.15.252

0 引言

随着时代的进步和发展，我国的钢铁工业发展的十分迅猛，据统计在2011 年时钢产量就达到了68326.5万 t，在世界上排名第一位，但和国际领先的水平相比较而言，依然有着很大的差距。单就轧钢工序能耗就占冶金工业总能耗大概12%左右。因此，本文就主要研究了轧钢工序能耗的影响因素以及节能的一些措施。

1 目前我国轧钢工序能耗发展的形式

在当前行业中钢铁工业是最高能耗的行业之一，在全国的能源消耗中钢铁工业大概占据了总能耗的 11%左右，在工业部门则占据了能耗量的大约 15%～25%左右，这些数据表明我国的钢铁能耗是非常大的。然而當前中国在不断的加速现代化工业建设和经济建设的过程中，能源生产的增长速度已经远远不能满足市场需求量的增长，尤其是在市场经济不断发展的今天，能源的价格仍然呈现出了上升的趋势，这一现象对于能源费用占据企业生产的总成本20%～30%左右的钢铁企业来讲必定是一次新的挑战，此外能耗的水平和环境的保护也有着相当大的直接影响。在钢铁工序的能源节约方面、以及降低消耗、提高效益来讲都是钢铁工业的未来发展的长期的战略目标和任务。

2 轧钢工序能耗影响因素分析

首先要掌握轧钢工序能耗，那么轧钢工序能耗指的是什么呢？我们通常所指的轧钢工序能耗包含了电耗、燃耗和氧化烧损三个方面。虽然，对轧钢工序能够产生影响的因素比较多，但是其中最主要的因素是轧钢工序生产加工时的加热温度。我们对于轧钢工序能耗影响的分析首先要从轧钢工序的节能环节进行划分，能够划分为轧机，轧钢加热炉，和一些附属设备，例如轧辊、机械构件等一些构成部分。此外从能耗结构层面来区分，可以分为电耗，燃耗，以及蒸汽、回收能源还有其他一些相关的介质能耗，其中这些其他的介质能耗又包括了很多部分，例如水、氧气和氮气等一些不同程度的消耗。然而我们要想抓住最主要的环节就在于，加热炉，因为它在轧钢工序中消耗了整个能耗的至少有 90%以上。因此我们只有从加热炉结构的角度出发，才能抓住影响能耗的重点。我们可以从改用的蓄热式的燃烧方式入手，从而能够很大程度上提高能源的利用率，或者利用加装余热回收装置进行减少排烟的损失，此外还可以用新研制的耐火材料维护进行修补炉体以降低加热炉的散热损失。不仅如此，我们还可以利用强制汽化冷却技术，减少轧钢在生产加热过程中的用水，以便生产蒸汽时回收利用。

从工艺优化的层面来讲，可以利用现场数据得出理论分析从而建立数学模型来对加热的时间进行优化，在最大程度的保证加热质量的基础下，对加热温度进行降低，减少加热的时间，与此同时我们还可以进行炉压的控制，利用变频调速的手段，来降低加热炉的能源消耗，减少相应的损失。由于在加工生产过程中会对单位能耗和综合能耗产生影响。我们在生产过程中首先要对轧钢厂生产线进行检测，对相关环节的参数进行详细的记录，在得到我们需要了解的对应的能源消耗数据之后，再将这些详细的数据进行分类的整理和归纳，此时可以采用统计归纳的方法来进行详尽的分析，从而找出能够影响轧钢工序能耗的最主要的原因，积极总结出降低轧钢工序能耗最有效率的途径。

3 节能措施

随着经济的发展，对轧钢工序的节能措施越来越重视，然而节能管理体系不仅仅体现在单一的能源部门，而且要从加工，生产，原燃料供应等部门结合能源管理部门进行综合性管理，从根本上实施节能，进行源头上的能源治理。而钢铁工业的节能工作从上个世纪开始就已经开始发展，一直延续发展到今天，如今二十一世纪更是注重环保节能，钢铁企业的节能工作一直备受关注。那么钢铁企业在生产过程中所消耗的非能源物质到底有多少呢？。面对轧钢工序的巨大的能耗问题，我们应积极的寻找节能措施，才能实现可持续发展，长久发展，经研究和分析后发现，钢坯生产加工中加热温度对各因素的影响比较大，由此我们得出以下几种节能的重要措施，从而保障轧钢工序的正常能耗：

（1）在保障能够正常出钢的温度前提下要尽可能的降低钢坯加热的温度，减少加热的时间。经有关数据表明在钢坯生产过程中加热炉，加热温度与热耗呈二次方的关系，因此我们得出最佳的钢坯加热温度应该保持在 1150～1190 ℃之间是最适宜的。

（2）合理准确的将加热炉的温度与轧线操作制度相结合。有数据表明，钢坯在生产过程中加热温度如果是在合理的范围之内的，那么单位热耗和轧线总电耗它们之间的变化并没有明显的波动。但是在事实的生产过程中，加热温度相对比较低的时候，我们应该要恰当的提高轧机的能力，如果加热温度比较高的时候，我们就需要降低了，这样才能节省电耗。

（3）通过热装热送以及低温轧制技术的方法。在一定程度上降低加热炉的燃耗量，而且能够缩短钢坯在生产过程中的加热时间，从而降低了氧化烧损率，进而提高成材率。 在低温轧制的技术中不仅对降低钢坯出炉温度有着很大帮助，而且能够减少轧钢系统散热损失，从而能够将系统节能最大程度上实现，同时也在近几年的轧钢系统节能中不断推广。

4 结束语

通过研究发现得到相关环节的能耗数据，经过分析之后表明了加热温度与燃料消耗、电耗和烧损之间有着必然的联系和相互之间产生的规律。而在钢坯生产过程中加热温度的高低和轧钢工序能耗之间的关系是息息相关的，在保证钢坯质量的前提下降低钢坯加热温度不但能能够降低单位热耗，还能够显著地降低轧钢工序的单位综合能耗。

参考文献：

[1]贾国珍.轧钢加热炉余热资源的回收与利用[D].东北大学硕士论文，2009.

[2]陈冠军.轧钢系统节能技术分析[J].冶金动力，2010.

[3]徐亚滨.尹志刚.轧钢工序能耗浅析及节能途径[J].河北冶金，2002.

作者简介：李宝强（1986-），男，山东莱阳人，专科，中级工程师，研究方向：轧钢工艺及设备。endprint