轧钢工序节能技术分析

轧钢工序节能技术分析（精选3篇）

轧钢工序节能技术分析 篇1

摘要：随着科学的发展，轧钢技术不断取得突破。然而轧钢生产存在着高能耗，为实现轧钢生产的绿色化，有必要在轧钢生产中引进节能技术，保证钢铁工业的低能耗、产品高附加值以及短流程。文章分析轧钢工序的节能技术及其应用实践。

关键词：轧钢工序；节能技术；设计

在轧钢生产中，轧钢节能有重要的作用。特别是目前，我国环境污染问题日益严重、能源面临枯竭危机，提高轧钢工艺的节能性很有意义。在节能基础上发展轧钢技术，能产生较多的新型工艺和高级设备。通过对轧钢生产中的所有工序系数加以转变，提升其节能效果，能够降低轧钢工序的能源消耗。在热轧生产中，轧钢工序中钢坯加热会消耗极大比例的能量，然而使用轧钢能耗只占有小部分比例。我国节能技术目前取得了不断发展，应用于钢坯的能耗比例逐渐降低。

1轧钢系统节能技术

1.1加热炉节能技术

目前采用的节能技术主要是蓄热式燃烧技术，它的燃料能耗指标极大下降，具有良好的节能效果。另外蓄热式节能炉能够尽最大可能的对炉内的烟气热量进行回收，降低燃料能耗的同时还能减少成本。这种节能炉还能降低氮氧化物等有害其他的排放，需要在轧钢行业中引起关注。因为加热炉体内有很大的表面积，需要充分应用加热炉绝热技术以及高温节能涂料等。现如今加热炉主要是在内部炉衬中充分应用耐火浇筑材料，且持续对性能较高的防烧结耐火材料进行开发。特别是对碳化硅粉节能涂料的应用，它不但能够提升加热炉的效率，还能够增加经济效益。

1.2优化生产工艺

它能帮助企业获得更多的利益，并降低能量消耗中产生的成本投入，还能让送热坯料中产生的热量得到充分的应用。轧钢生产时要按照不同的订单批量、设备状况、钢种以及热坯料衔接来采用相应的生产工艺，从而达到热装节能效果，并制定装炉的主要原则。如果料场的热坯量达到相关标准时要即刻组织装炉。并在装炉时保证热坯连续块数（或根数）尽可能大，防止冷热坯料出现混装。此外，加热时间要制定合理，要符合不同钢种的实际需求，保证热坯和加热时间的衔接。

1.3降低钢坯加热温度

降低钢坯加热温度能够节省热能以及钢材氧化损耗。在加热炉内部各控制阶段中，钢坯断面温差以及出炉时加热温度是参数控制的耦合结果。按照不同的规格和钢种，降低加热温度，以对各阶段耦合结果未知性加以介绍。另外，缩短超过300℃的炉内热装钢坯的加热时间，并减少加热温度，以达到节能效果。1.4低温轧制机润滑技术要想降低轧钢工序能耗就必须重视低温压制技术这一关键。虽然降低加热炉出钢的温度可以对燃料的能耗进行控制，但是其变形抗力以及轧制功率都能充分增加。如果出炉温度在1100℃时，因降温而节约的能耗能够达到近10%，出炉温度的降低能够明显削减氧化铁皮量，提高轧制功率所产生的成本可以通过低温轧制中降低的氧化铁和燃料消耗量产生的效益来补充。工艺润滑技术对于大部分轧机都能降低轧制能耗，尤其是钢板轧机。钢的热轧温度以及变形区轧辊表面温度都很高，所以要对轧辊用水冷却。实验表明，采用热轧工艺润滑可以减少轧制力，进而有效减少轧制的动力消耗。

2轧钢工序节能实践

2.1提高热送坯料热装温度及热装率

首先，按照热送热装实际需求建利完善的信息化系统。做好对坯料温度的跟踪工作，在不同条件下对连铸机后时间长短和坯料温度之间的关系进行建立，能够保证人工在线测温所不具有的准确性和实时性。要有完善的订单管理系统，装炉人员对订单需求一目了然，这样可以更加方便的组织生产。要建立合理的评价机制，防止热装率和热装温度两大衡量热装水平的指标的冲突，来根据实际节能效果平衡来两者之间的关系。其次要对生产组织进行优化从而增加热送坯料中热量的利用率。订单的批量、品种以及设备工况问题等是约束热装生产组织的主要条件，对其合理考虑，制定合理生产顺序，才能达到热装的节能效果。另外，要制定合理的装炉原则。

2.2合理设计路烧嘴

该中板厂加热炉应用的燃料是焦炉煤气，但是所有加热炉烧嘴都是按照燃用混合煤气来加以设计。型号相对较大，在实际生产时只在1/5范围中调节应用，调节性能以及燃烧效果都相对较差。相比过去，煤气消耗极大降低。该厂对烧嘴重新选型和设计，让改造后的炉温调节灵活性更强，炉内火焰刚度也提高了合理性。

2.3管理节能

对回收的能量和预热进行加强以提升蒸汽的外送能力。该成加热炉中形成的蒸汽全都送往公司管网，蒸汽外量相比过去极大提升，回收量也得以增加。因为钢种的不同，其加热工艺以及生产时的燃料消耗也存在差异。精细管理要求做好加热炉控制水平以及生产管理的评价工作。因此，量化各类别钢种能耗标准且形成动态的当班煤气消耗计划标准，对各班的控制及操作科学评价，从而提升了员工的成本意识。

3结束语

我国作为钢铁消耗大国，但是轧钢工序能耗和国外相比，还存在较大差异。在轧钢过程中，要从生产工艺、加热炉以及钢坯加热温度这几个方面着手，提高轧钢能源利用率，实现节能生产。

参考文献：

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轧钢工序节能技术分析 篇2

1 轧钢生产技术发展的特征

近年来, 我国轧钢生产的技术进步取得了长足发展。在型钢生产方面, H型钢自由尺寸轧制、型钢的多线切分轧制、三辊Y型轧制技术得到了应用和发展;在板带材生产方面, 板厚和板形控制技术已趋与成熟, 中厚板平面形状控制技术和无切边技术的应用, 大幅度提高了成材率和产品的质量档次;在钢管生产方面, 限动芯棒连轧管技术, ACCUROLL成形技术, UOD、CBR和复合成形技术等, 都是高新技术在轧钢生产领域应用结出的成果。高新技术的应用是轧钢生产技术发展的显著特征。

以计算机技术为中心的高科技的使用给轧钢的制造技术带来了很大程度的创新。金属变形的程序已经改变到使用计算机技术和模型进行配合, 在很大程度上转变了轧钢制造的方式;使用计算机技术对型钢、钢管轧制以及板带材进行立体的解析以及模拟, 提升了模型的精准度, 对系数的变革、产品品质的预测、技术系数的改善以及设施的策划都有着很大的帮助;在判别变形过程中使用计算机进行虚拟的模拟取代了以往进行真实的物理实验, 同时经过几何状态预测以及掌控, 深入到合金结构能力预测以及掌控。

轧机的计算机技术掌控从模型改变到专家体系以及人工进行掌控, 例如对加热炉的掌控以及改善、调节动态辊缝、掌握张力、有关掌控的配合、事故判断等。在同一时间, 高精确度、多系数的在线全面检查措施和强灵敏性的掌控体系配合, 确保了轧钢制造的高精确度、高品质、高效率, 推动轧钢制造进行改革。如, 在形状精准度上, 热轧带钢其厚度差异在三十毫米左右, 冷轧带钢其厚度差异在二到五毫米左右, 板形不平整度能够控制在5-10I, 棒形材料直径的差异在零点一毫米左右, 线形材料直径的差异在零点零五毫米左右, 随着高新科学技术的使用, 轧钢制造也在改头换面, 轧制产品代表着高新科技的方向。

2 我国轧钢生产技术的现状

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, 所以在当前我的钢铁行业中, 节能的潜力还是很大的。

目前, 整个世界都在提倡节能环保, 自从哥本哈根会议以后, 全球各国都开始重视环保节能问题, 人民的节能环保意识也越来越强。在我国, 钢铁行业能耗占我国总能耗高达12%, 而轧钢能耗又是我国钢铁行业能耗的“大头”, 因此, 开发研制轧钢生产的新技术的同时, 要着重加强轧钢生产中的节能技术。

2.1 板带热轧的技术

板带热轧的生产工艺流程, 一般包括坯料准备、加热、轧制、精整。热轧带钢坯料有扁钢锭、初轧板坯、连铸板坯和锻坯。优选连铸板坯。坯料尺寸 (长、宽、厚度) 对轧机的生产率、坯料的成材率和钢板的力学性能有直接影响。坯料尺寸选择的原则是厚度在保证压缩比的前提下, 应尽可能小, 宽度尽可能大, 长度尽可能接近坯料的最大允许长度。坯料在加热前, 要对其表面缺陷进行清理, 如坯料热状态下的火焰清理、冷状态下的火焰清理、机械加工清理、风铲铲销、电弧清理和砂轮研磨等。

加热坯料的目的提高轧件塑性, 降低炸就爱你变形抗力。此外加热高合金钢可以使钢中的化学成分得到均匀扩散, 加热温度一般在1150~1300℃, 视钢种不同、控制轧制要求不同而异。合理的加热工艺制度能保证轧机效率, 钢不过热、过烧、脱碳, 防止轧低温度钢造成材料缺陷和断辊事故等。加热板带钢所使用的加热炉有连续炉、室式炉和均热炉。

轧制是钢板成形阶段, 分除鳞、粗轧、精轧三个阶段。除鳞是利用某种方法将坯料在加热时产生的鳞, 即氧化铁皮除掉, 以免压入钢板表面形成表面缺陷。目前除鳞方法使用最多的是高压水除鳞。粗轧是将除鳞后的坯料展宽到所需要的宽度, 同时进行大压缩延伸。精轧除将粗轧后的轧件继续延伸外, 主要是控制质量, 包括厚度、板形、表面质量、性能的控制。

精整工艺随着钢种不同而异, 可大体分为两类:一类是碳素钢、低合金钢精整工艺, 通常有轧后冷却、矫直、翻钢、画线标识分类等。冷却方式有自然冷却、强化冷却、缓慢冷却等多种冷却方式。

2.2 低温轧制的技术

低温轧制的技术, 其节能技术措施主要是降低轧钢系统工序能耗, 并且加热炉出钢温度的降低能够有效减少燃料消耗, 而且轧制功率和变形抗力在一定程度上都会有所增加。

开发大型冷连轧生产线。第一次由我国技术总负责设计的鞍钢1780大型宽带钢冷轧生产线于2005年成功投入运行, 混合配置六辊四辊轧机, 采用先进关键技术, 酸洗冷轧联合生产技术、紊流盐酸酸洗技术等。主要产品有高品质轿车板、高档次镀锌原板等。此外, 还发展了薄板坯连铸连轧生产线、三辊连轧管机组生产线等。

近年来, 我国轧钢工艺技术主要是研发、改造轧制与控冷新装备以及发展高质量高性能新产品。主要有以下较为突出的轧制技术:一是半无头轧制技术, 集成创新了半无头轧制配套技术。二是长尺钢轨轧制及在线热处理生产线技术, 实现了喷风强制冷却轧后高温钢轨。三是控制冷却技术, 基于传统集管层流冷却系统, 混合配置喷嘴倾斜布置的压力喷射式超快速冷却系统, 实现了热轧带钢的超快速冷却。四是轧制数学模型优化技术, 研发了调优宽带钢冷连轧数学模型系统, 连续轧制过程中, 钢冷连轧机柔性轧制得到最大程度的实现。

2.3 轧钢生产中节能技术

轧钢生产中节能技术主要有以下几种。

一是蓄热式燃烧技术, 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。

二是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。

三是高温低氧燃烧技术, 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。

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%。

3 我国轧钢生产节能降耗的建议

我国在轧钢生产节能降耗中, 需要加强以下几点工作。

一是提高装备水平, 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) 。

二是优化产品结构。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。

三是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。

4 轧钢生产技术发展的方向

冶金生产的短流程与上下游生产工序集成一体化, 是当代轧钢生产技术出现的发展总趋势。市场经济发展是这一趋势的客观需要, 要想在市场竞争中脱颖而出, 必须要凭借轧钢生产技术的先进性。因此, 对生产过程中各工序物理化学本质的深入理解是在轧钢生产技术中, 必须要得到重视的。近年来, 轧钢产业发展十分迅速, 在轧钢生产当中, 技术已经有了很大的改善, 相较之前传统的轧钢技术而言, 当下在生产效率和产品质量上已经有了很大的提升。

近年来基于对固液共存状态下液态金属流动、结晶、化学成分分布的固态金相组织特征, 应力应变状态的解析等科研成果, 出现了熔融金属凝固与变形、铸轧技术等。基于对多组元计算相图、第二相粒子与晶界交互作用、相变、再结晶、结构形成与发展、组织模拟与性能预报等研究成果, 热轧对金相组织性能的调节及有效控制能力大幅度增加, 这样不仅提高了轧钢生产的质量, 对于轧钢生产技术而言, 也有了一个较大的突破, 在此基础上出现了诸如控制轧钢、钢轨在线全长淬火、双相及多相刚才生产技术等, 把钢材热轧和金相热处理结合起来。在冷轧方面, 带钢酸轧机把酸洗和轧制工序连成一体。带钢全连续联合机组把酸洗、轧制、退火、平整工序连成一体。可以看出, 轧钢的内涵已经突破了原有的界限, 显著地向着上、下工序拓展。

摘要：轧钢生产是钢铁工业生产的一种重要加工方法。本文研究了轧钢生产技术发展的特征, 分析了我国轧钢生产技术的现状, 提出了我国轧钢生产节能降耗的建议和轧钢生产技术发展的方向

关键词：轧钢,生产技术,发展,节能降耗

参考文献

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冶金轧钢生产新技术分析 篇3

随着我国经济高速发展，建筑行业、造船业、汽车制造业等所需钢铁行业的兴旺，给冶金轧钢行业带来了新的机遇，然而，矿石原材料、冶炼成本费用的提高却给我国钢铁行业带来了新的困难。结合我国基本国情，当前乃至今后轧钢生产要以围绕降低生产成本、节约能源、提高轧钢质量、保证产量、开发新产品所进行的新技术、新工艺开发为主。新技术、新工艺的研究、开发、推广和使用，可以提高产品质量和性能，增强冶金企业的市场竞争力。本文重点分析了以节能降耗、提高产品性能质量、生产自动化连续化为目标的冶金轧钢生产新技术。

虽然我国的粗钢产量位居世界榜首，但是精钢生产技术和产量仍处于世界落后水平，很多钢铁企业仍停留在重产量轻質量的发展瓶颈上，中国冶金轧钢业要振兴，路仍然艰辛漫长，必须要走精细化道路。在2008年世界金融危机的爆发，也暴露出我国钢铁企业的一些问题，高成本、高耗能、高污染、低附加值，严重制约了我国钢铁企业的发展。因此，开发探究轧钢新技术、新工艺是突破发展瓶颈的唯一手段，是钢铁企业降低成本、节约能源、提高质量、提高性能，提高产品竞争力的主要方法。

一、节能降耗的轧钢生产新技术

轧钢生产过程中能耗主要包括电力设备能耗、燃料能耗和氧化烧损三个方面。在轧钢生产工序中影响能耗因素较多，其中采用节能降耗的轧钢生产技术也比较多。

1.加热、蓄热节能炉技术。这种技术就是在轧钢加热炉中采用蓄热燃烧技术，是一种先进的燃烧技术。加热、蓄热节能炉技术，主要有两个技术方面的突破：一个是将蓄热体更改为陶瓷质蓄热体，此蓄热体传热效率高，减少了蓄热室体积。另一个是换向设备重新改造，提高了控制技术。新型蓄热室能降低烟气排出温度100℃，热效率可达70%。新型蓄热式式炉技术能最大限度回收烟气中的热量，较少热能损失，提高加热炉产量，节约燃料成本，同时减少二氧化碳和二氧化氮的排放量，降低污染，在轧钢生产过程中保护了自然环境。

2.炉内绝热技术和涂料技术。这项技术是加热炉内部技术，新技术炉内窑衬材料采用高铝、莫来石质耐火浇铸，开发高性能防烧结料圈为发展趋势。目前使用的节能涂料能有效节能达25%，在节能基础上提高生产效率。

3.连铸坯热送热装技术。就是在400℃以上的温度装炉，协调连铸与轧钢生产节奏后，待机装入燃烧炉。此技术能大幅度降低加热炉燃耗，减少烧损量，缩短生产周期，提高成材率。此技术的实现需要四个条件。合格的连铸板坯，工序协调稳定，相关技术设备和计算机管理系统。

4.薄板坯连铸连轧技术。薄板坯连铸速度高、凝固传热强度大，需要控制系统的浇铸温度，运用电磁搅拌技术、轻压下技术，再快速边部加热、均热，多道次高压水除鳞，加上精轧机组的技术装备，使轧制质量高于传统热轧质量。此技术，目前发展工作主要集中在低碳、超低碳深冲钢的生产，高牌号管线钢生产和高强度的生产几个方面。

二、提高性能质量的轧钢生产新技术

1.热机械控制轧钢生产技术。热机械控制工艺是在轧钢热轧过程中，在控制轧制的基础上实施空冷或控制冷却及加速冷却的技术。这些技术不需要复杂的后续热处理，能生产出高强度的高韧性的钢材，是一种节约合金和能源，有利于环保的工艺。近年来，此工艺研究重点是放在如何控制冷却，加速冷却方面。加快轧制后钢铁冷却速度能有效抑制晶粒长大，获得高强度、高韧度所需的潮汐铁素体和贝氏体组织，甚至获得马氏体组织。

目前，国内研究已在中厚板、热连轧、H型等热轧钢铁材料新一代控轧控冷工艺开发技术领域取得创新性的科研成果，获得关键技术领域成果突破。一是研制出满足热轧钢铁材料，实现超快速冷却的高性能射流喷嘴，解决了热轧钢板高强度冷却过程中板材高冷却速率及高冷却均匀性难题。二是研制出多种钢铁产品热轧生产线的超快速冷却成套技术装备。解决了超快速冷却技术的工程技术难题，满足多种轧钢铁热轧控轧空冷技术的开发需要。三是研制出基于超快速冷却的工艺自动化控制系统。实现了中厚板、热轧板带等生产线超快冷却工艺的自动化连续稳定生产。

2.高精度轧制技术。轧制产品的高精度是轧制技术的发展主要趋势，高精度轧制技术最终反映在产品的尺寸精度上。要从原料、工艺、设备、控制、仪表检测、轧制理论以及生产管理诸多方面来提高产品精度。主要技术有热轧板带技术，型钢轧制技术、冷轧板带及涂镀技术、棒线材轧制技术和无缝管轧制技术。每种技术均以提高产品精度为目的进行的轧钢生产技术，这些技术的最大优点是节约钢材，提高钢材利用率1%-5%。目前，我国高精度轧制技术和设备相比国外发达国家技术还存在较大差距，是今后冶金轧钢技术发展的主要方向。

三、自动化连续化的轧钢生产新技术

1.无头轧钢生产技术。无头轧制主要应用在热轧带钢和棒线材生产中，半无头轧制主要应用在薄板坯连铸连轧生产中。无头轧制技术主要是粗轧制后的带坯在进入精轧制机前，与前一根带坯的尾部焊接在一起，连续不断地通过精轧机，这种技术可以生产0.8毫米的超薄带钢。这种技术轧制的带钢厚度精度高、板型波动少，不受传统轧制法的速度规范限制，提高15%生产率，提高钢带行走的稳定性，提高产品强度。

2.计算机一体化管理技术。在钢铁生产流程中必不可少的三大关键工序，炼钢-连铸-热轧，它们是顺序加工关系，在钢铁加工中要实现物流平衡、资源平衡、能量平衡、时间平衡，并按照一定节奏交连铸工序，三道工序视为一个整体，就需要一体化管理，统一计划、统一调度，一体化管理是钢铁企业追求的生产目标，其核心就是计算机在整个生产过程中的管理与控制。

结语

冶金轧钢生产新技术，都是基于以节能降耗，提高产品性能，提高生产率，使生产连续化、自动化为目的系列技术研发。近年来，我国钢产量迅猛发展，钢材需求接近饱和，冶金企业要想在激励的竞争中求科学发展，必须要研制开发新的冶金轧钢生产技术，淘汰落后的工艺与设备，提高产品质量和性能，降低生产成本，才能占领市场，立于不败之地。