轧钢系统节能技术综论

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浅析轧钢工艺的节能技术

浅析轧钢工艺的节能技术

浅析轧钢工艺的节能技术摘要:随着我国国民经济的飞速发展,能源紧缺问题也越来越突出,如何解决该问题,进一步提高能源利用效率成了研究学者们关注的焦点问题。

针对这一问题,国内研究学者提出了许多旅游建设性的建议,但仍有较多的理论空白需要填补。

基于此,本文从钢铁生产中的轧钢工艺这一角度出发,针对这一工业领域存在的能源消耗问题加以研究,进而提出具体的节能技术以及技术应用策略,以期填补理论空白,为轧钢工艺节能技术发展提供一定的理论指导。

关键词:节能技术;可持续发展;轧钢工艺;引言:钢铁是社会建设和经济发展的重要资源,我国钢铁产量位居世界第一,钢铁产能甚至占据世界总产能的56%,这无疑为我国经济社会发展提供了巨大的推动力,但同时钢铁生产对能源的消耗也极为巨大,其在一定程度上侵占了其他工业生产领域的发展,不利于我国发展平衡。

因此。

对钢铁生产技术展开研究,以减少钢铁生产对能源的消耗是钢铁生产行业一种必然的发展趋势。

而轧钢工艺作为钢铁生产的重要生产技术,本文对其节能技术的研究是极为必要且重要的。

一、当前轧钢生产过程中存在的能源消耗问题研究能源浪费和能源紧缺一直是阻碍我国高质量发展的重要问题,但居民生产生活必然会产生能源消耗,要想解决这一问题,国家有关部门就必须找到那些能源消耗巨大的工业产业,并对其生产技术进行革新,找到主要矛盾点才能有效解决能源消耗问题。

而在工业生产领域中,钢铁生产无疑是一个能源消耗大户,已经有研究表明,截至2020年底,我国钢铁生产所消耗的能源在我国总体能源消耗中占比高达14%,而轧钢生产又是钢铁生产中的能源消耗大户,其能源消耗占比高达18%,这无疑是一个重大的问题点,针对轧钢工艺与轧钢生产展开研究,是解决我国能源消耗问题的重要途径之一[1]。

而根据本文对国内外研究文献的梳理与分析发现,就目前而言,我国轧钢生产技术仍与国外先进技术存在一定差距,这说明我国轧钢工艺仍有很大的进步空间,深入推进轧钢工艺的进步与发展,是实现节能减排目标的重要措施。

轧钢工艺中的节能技术

轧钢工艺中的节能技术

轧钢 工序节能技术及发展趋 势
在热 轧生产 中 ,轧钢 工序钢 坯加热 耗能 高 ,以典型 的 轧制的能 耗仅 占 1 6 . 9 %。随着节能技术 的应用 ,能源消 耗 中用 于 钢 坯 加热 能耗 所 占 的 比例 逐渐 降 低 ,还 维持在 高的 比例。因此 ,普通 钢材 轧 钢工序 节能 的潜 力主要 来源于 加热炉 。特 殊 钢材 的轧钢 工序节 能的另一个 主要来源 是在
线热处理 。
降 低 轧 钢 系 统 能耗 ,实 现 系 统 节 能 , 在 近 年 轧钢系统节 能 中不 断推广 。如 电工钢 轧制温 度 从 1 2 5 0 ℃~ 1 3 5 0 ℃ 降至 l 1 5 O ℃左 右 , 可 降低轧钢工序能耗约 5 k g c e / t ~ 1 0 k g c e / t 。
工 业 技 术
轧钢工艺中的节能技术
郝 凤 艳
河北津西钢铁集 团股份有 限公司 H型钢一厂 河北 唐山 0 6 4 3 0 0
摘要 :为实现钢铁 工业 的可持续发展 ,在近年 国家 “ 钢铁产业结构调整 、淘汰落后 产能”等 钢铁产 业政策 引导下和 “ 循环经济 、低碳经济 、清 洁 生产和 绿色钢 铁”等 节能减 排主题的 倡导下 ,中国钢铁工业 向低能耗 、短流程和高附加值产品方 向发展 ,同时中国钢铁工业 的 节 能减排工作取得 很大进展 。 由于轧钢 系统在 整个钢 铁综合能耗 中比重较低和产 品附加值 高等因素影响,近年来轧钢生产能力增长迅速 , 轧钢 系统节能工作取得新 进展 ,节能技术 在新建或 改造轧钢 系统 中不断得到应用 ,轧钢工序能耗不 断降低 关键 词 :轧钢 节能技术
轧 制 工 艺
低温 轧制 技 术 采 用低 温轧 制技 术是 降 低 轧钢系统工序 能耗的一个 重要节能措施 。 降低加 热炉 出钢 温度 可 以节 约燃料消耗 ,但 变形 抗力增加 ,轧制功率也增 加。近年来 , 国外 的轧制生产 实践 已证 明降低燃耗 的节 能 效果 更显著 。且 随着 出钢温度 降低 ,氧化 铁 皮量 显著减少 。低温 轧制在燃 料消耗和氧 化 铁量 的降低方面所 获得 的效 益完全能克 服并 超过轧制功率增加所造成的成本增加。因此, 如果粗 轧机的轧辊 强度 、轧机 刚度 、电机 功 率等 能够 满足低温 轧制 的要求 ,轧材 的塑性 也能满足 要求 ,则 降低 钢坯 的加热温度 ,会 在节 能降耗、减 少金 属烧损等 方面产生 明显 的经济效益。 工艺 优化 节 能工 艺优化 设计 是 通过 采 用优化 方法 ,台理地选 择原料 形状 和尺 寸来 达到节 能的 目的 。国内某棒材 生产 车间 ,以 单位 总能耗量小 为 目标 函数 ,对孔 型进行优 化设计 ,优化后 的孔 型与原孔 型系统相 比, 节省单位 总能耗的 7 - 3 %。节 能优化 设计 能使 轧制 能耗 减少 ,效果 显著 。武汉科 技大学对 棒线材连 轧过程 能耗进 行 了优化 设计 ,建 立 了孔型尺 寸模型 、前滑 模型 、能耗 模型 ,确 定最大延伸 约束条件 、最小延伸约 束条件 。 以轧制 能耗 最低为 目标 进行的优化 研究 ,取 得了节能降耗的显著效 果。 热轧润滑工 艺 热轧润滑工 艺是轧钢节 能的一项 重要措施 。轧 制摩 擦能耗 一 般 占轧 制能耗总量的 3 O %以上 ,若采用热轧润滑 工 艺 ,不但 可以减少轧制 摩擦 ,而且 还能提 高 轧辊使用寿 命和改善钢材表 面质量 。国 内炉 卷 轧机采用 热轧润滑工艺 , 轧制压力下 降 2 1 . 5 %,轧制电流下降 1 5  ̄2 0 %,轧辊寿命提 高 1 倍。 线热处理 控制钢坯加 热温度 、轧制温 度及 轧后冷 却,许多专用钢 可 以取 消轧后热 处理工序或 减少热处理 时间。 日本神 户制钢 采 用直接热 处理技术 ,大幅度节约 了能源消 耗 。汽车后轴 、蜗轮杆轴用 的碳素结 构钢 , 汽 车 操 纵 杆 、 小 齿 轮 、轴 用 的 合 金 结 构 钢 , 这 些钢材轧 后需经过常化热 处理才 能加工 , 在采 用轧制过程 严格控制轧 制温度和 直接常 化 工艺后 ,改善了钢 的性 能与组织 ,省略 了

轧钢加热炉综合节能技术分析

轧钢加热炉综合节能技术分析

轧钢加热炉综合节能技术分析轧钢加热炉是钢铁生产中的关键设备之一,其能耗占整个生产线的比例较大。

对加热炉的综合节能技术进行分析和研究具有重要意义。

加热炉的主要能源消耗是燃料和电能。

目前,燃料的消耗是加热炉能耗的主要部分。

优化燃料的选择和燃烧过程是实现加热炉节能的关键。

可以通过使用高效燃烧器和燃烧控制系统来提高燃烧效率,减少燃料消耗。

加热炉的热损失也是能耗的重要部分。

传统的加热炉通常存在着热损失较大的问题,所以改善炉膛和烟道的隔热,采用热工程设计方法来降低热损失是非常必要的。

可以通过增加加热炉的预热装置,充分利用烟气中含有的热量,来提高炉膛的热效率。

加热炉在运行过程中还会产生大量的废热,如果能有效地利用这些废热,将会进一步提高热效率。

可以采用废热锅炉、废热蒸发器等设备来回收废热,实现能量的再利用。

加热炉的控制系统也是节能的重要手段。

良好的控制系统可以实现对加热炉的精确控制,避免能量的浪费。

可以通过自动化技术来实现对加热炉的智能化管理,进一步提高能源利用效率。

加热炉的清洁化燃烧也是节能的重要方向。

采用先进的燃烧技术,降低燃烧产物中的污染物含量,不仅可以减少环境污染,同时还能提高能量利用效率。

加热炉的综合节能还需要依靠科学的管理和维护。

定期对加热炉进行维护和修复,保持设备的正常运行,可以避免能耗的不必要增加。

加强对操作人员的培训,提高工人的节能意识和技能,也是节能的重要环节。

轧钢加热炉的综合节能技术包括优化燃烧工艺、降低热损失、废热回收利用、控制系统优化、清洁化燃烧和科学的管理与维护等方面。

通过综合运用各项节能技术,可以有效地降低加热炉的能耗,提高能源利用效率,实现对加热炉的可持续发展。

轧钢加热炉综合节能技术分析

轧钢加热炉综合节能技术分析

轧钢加热炉综合节能技术分析轧钢加热炉是钢铁行业常见的设备之一,其主要作用是将冷却的钢坯加热至一定温度,以便进行下一步的轧制工序。

传统的加热炉存在能源浪费、环境污染等问题,因此研究和应用综合节能技术对于钢铁企业具有重要意义。

本文将对轧钢加热炉综合节能技术进行分析。

利用高效燃烧技术是提高轧钢加热炉综合能源利用效率的重要方法之一。

传统的加热炉大多采用燃煤或燃油作为燃料,直接排放大量的废气和废热。

而采用高效燃烧技术,比如燃煤电站的高效燃烧技术,可以提高燃料的利用效率,减少废气和废热的排放。

还可以引入先进的燃烧控制系统,实现燃烧的自动化和精确控制,进一步提高能源利用效率。

采用余热回收技术是提高轧钢加热炉能源综合利用效率的重要途径。

传统的加热炉燃烧废气中含有大量的热能,如果能将其中的热能回收利用,不仅可以减少能源消耗,还可以减少对环境的污染。

余热回收技术主要包括烟气余热回收、冷却水余热回收等。

可以利用烟气余热进行蒸汽和热水的生产,用于加热其他需要热能的工序或生活用水,从而实现能源的再次利用。

优化轧钢加热炉操作是提高能源利用效率的重要手段。

传统的加热炉往往存在操作不规范、控制不准确等问题,导致能源的浪费。

优化加热炉的操作流程和控制方式,提高操作人员的技术水平和操作手法的准确性非常重要。

可以结合人工智能和大数据技术,通过实时监测和分析加热炉的运行数据,优化操作参数和工艺参数,进一步提高能源利用效率。

引入清洁能源是提高轧钢加热炉能源综合利用效率的重要途径。

传统的加热炉使用煤炭或石油等化石燃料作为主要能源来源,不仅存在能源浪费和环境污染问题,还受到能源价格和供应的波动影响。

引入清洁能源,比如天然气、生物质能等,不仅可以降低对化石燃料的依赖,还可以减少排放物的排放,实现可持续发展。

轧钢加热炉综合节能技术是钢铁企业提高能源利用效率、减少环境污染的重要手段。

通过采用高效燃烧技术、余热回收技术、优化操作和引入清洁能源等手段,可以有效提高轧钢加热炉的能源综合利用效率,降低能源消耗和环境污染。

轧钢加热炉综合节能技术分析

轧钢加热炉综合节能技术分析

轧钢加热炉综合节能技术分析轧钢加热炉是钢铁生产中的重要设备,它的能耗直接影响钢铁生产的能源消耗和环境污染。

综合节能技术在轧钢加热炉上的应用具有重要意义。

本文将针对轧钢加热炉的综合节能技术进行分析。

对于轧钢加热炉的燃料选择,控制燃料的种类和使用量是节能的关键。

传统的加热炉主要采用喷煤和天然气作为燃料,但这种方式存在燃烧不完全、燃料利用率低等问题。

改进的综合节能技术可以采用高效清洁燃烧技术,如燃烧器的优化设计,以提高燃烧效率和热效率。

控制加热炉的运行方式也是重要的节能措施。

轧钢加热炉通常采用间歇运行方式,即在炉子加热一定时间后停止加热,等待温度下降后再继续加热。

传统的间歇运行方式存在停炉时间长、热效率低等问题。

改进的综合节能技术可以采用连续运行方式,即在炉子加热的同时继续加热下一炉,以减少停炉时间,提高热效率。

优化加热炉的结构和材料也是提高能效的重要手段。

传统的加热炉结构存在热损失大的问题,改进的综合节能技术可以采用耐热材料作为加热炉的内衬,改进炉体外形和内部布置,以减少热损失。

还有一个重要的节能技术是余热利用。

传统的加热炉在废气排放中携带了大量的热能。

改进的综合节能技术可以采用余热回收装置,将废气中的热能回收利用,用于加热炉的预热和其他热能需求,以提高能源利用率。

除了上述技术外,节能管理和监控系统也是综合节能技术的重要组成部分。

通过建立完善的监控系统,实时监测加热炉的运行状态和能耗情况,及时发现问题并采取相应措施,以提高能效。

轧钢加热炉的综合节能技术可以通过燃料选择、运行方式控制、结构优化、余热利用和节能管理等方面来实现。

这些技术的应用可以提高轧钢加热炉的能效,减少能源消耗和环境污染,具有重要的经济和环境效益。

轧钢工艺的节能技术分析

轧钢工艺的节能技术分析

轧钢工艺的节能技术分析摘要:中国轧钢工序耗能与先进轧钢工序相比,尚有 10%~ 20%的节能潜力,而轧钢生产的节能重点也落在轧钢加热炉的节能上。

推广应用新节能技术,加热炉节能如蓄热式燃烧、加热炉绝热与高温节能涂料、高温低氧燃烧等技术,连铸坯热送热装、低温轧制与轧制工艺润滑、在线热处理技术,可实现较大幅度的节能。

关键词:轧钢工艺;节能技术;分析简述轧钢生产工艺轧钢技术是指利用机械设备将钢材原料原有的形态特征彻底改变,然而改变钢材原料原有特征的机械设备通常需要消耗非常高的能量,所需的机械强度也非常高,基本上所有的机械设备都需要使用电能。

除此以外,一些钢材在生产加工的过程中,首先需要在高温环境中操作,当高温加热完成后,就需要马上对其进行冷却,在这样的生产过程中,发现将会消耗掉许多能源,一些能源被白白浪费掉。

总而言之,轧钢生产工艺在生产过程中需要消耗过多能源的原因有两个方面,首先是利用机械设备来加工钢材原材料,塑形过程同样需要较多能量;其次就是钢材的生产过程,在高温加热之后,就需要低温冷却,这两个过程同样会消耗大量的能量。

目前,我国经济发展已经来到十三五阶段,我国的轧钢技术为适应日益激烈的社会竞争,已经引入了各种先进工艺,然而在具体实施过程中依然存在一些缺陷。

我国的经济发展尚处于发展中,尚未达到世界领先水平,轧钢生产工艺技术与发达国家相比,依然处于落后地位。

经过一些调查研究发现,我国的钢厂利用现下的生产工艺,每生产一吨钢材,需要消耗掉的能量是发达国家消耗能力的 4-5 倍。

整个轧钢生产系统中,加热炉消耗掉的能量位居首位,只此一项就能消耗掉整个系统能量的百分之七十五左右。

轧钢工艺和生产能耗的介绍轧钢工艺在重工业中得到了广泛的使用,生产所有的机械零件都会涉及到对于这项工艺的使用。

轧钢技术能够按照企业的实际需求,进而对于原材料进行加工以及整合,这样可以完成原材料到成品的过渡。

不过在实际操作的时候,使用较多的还是冷轧技术以及热轧技术。

轧钢加热炉综合节能技术分析

轧钢加热炉综合节能技术分析

轧钢加热炉综合节能技术分析
随着社会经济的发展,轧钢加热炉在钢铁冶炼中起着至关重要的作用。

然而,由于其
能源消耗高、环境污染大和操作效率低等问题,加热炉的节能成为了钢铁冶炼行业关注的
热点问题。

1. 炉料预热技术
在加热炉中,预热炉料可以有效地提高钢坯的温度,减少加热燃料的消耗量。

常见的
炉料预热技术包括使用热处理后的废气作为预热介质、利用回收废气进行炉料预热、炉料
床层加碳等。

2. 节能燃烧技术
加热炉的燃烧过程中,一部分热量会散失到外界,造成能源浪费和环境污染。

采用先
进的燃烧技术可以有效地降低燃烧产生的温度梯度,提高燃烧效率和热利用率。

例如,使
用高效燃气轮机或热交换器进行余热回收可以节约大量能源。

在加热炉中,钢坯的热处理是一项重要的工艺环节。

采用先进的热处理技术可以大幅
降低能源消耗,例如采用导热油进行热处理、采用真空炉进行材料热处理等。

4. 节能自动控制技术
采用先进的自动控制技术可以有效地减少人工干预和能源浪费。

例如,车间智能化控
制系统可以根据生产需求自动完成加热炉温度和热量调节,减少人工监控和干预。

二、加热炉节能效果
采用上述节能技术可以大幅提高加热炉的能源利用率和生产效率,同时减少环境污染
和企业成本。

据统计,采用炉料预热技术、节能燃烧技术和热处理技术可以将加热炉能源
消耗量降低20%以上,提高生产效率5%以上。

总之,加热炉的节能成为了钢铁冶炼行业不可忽视的问题。

通过采用先进的节能技术,可以实现钢铁行业的绿色生产和可持续发展目标,助力实现经济和环境的双赢。

轧钢加热炉综合节能技术分析

轧钢加热炉综合节能技术分析

轧钢加热炉综合节能技术分析随着工业化进程的不断加快,世界各国对于节能减排的重视程度不断上升。

作为能源消耗比较大的行业之一,钢铁行业的节能减排成为了国内外关注的热点。

轧钢加热炉作为钢铁制造过程中重要的生产设备,其节能措施的研究与应用具有重要意义。

一、高效燃烧技术轧钢加热炉燃烧时,无论是使用燃油、天然气还是煤炭等能源,都会产生大量的CO2、SO2、NOx等有害气体。

因此提高燃烧效率是减少排放的关键。

目前,高效燃烧技术主要有:增加预热段、改善燃烧气氛、增加氧气浓度、燃烧优化控制等。

通过这些措施可以提高燃烧效率,降低能源消耗和污染物产生量。

二、余热回收技术轧钢加热炉在加热钢坯时会产生大量的余热。

若不能有效回收利用,不仅会浪费资源,还会增加能源消耗和环境污染。

因此余热回收技术是一种十分有效的节能措施。

目前,余热回收技术主要有:烟气余热回收、钢坯余热回收、空气余热回收等。

通过余热回收,可以将回收的热能再次用于加热钢坯,降低加热炉的热能消耗,达到节能减排的目的。

三、温控技术温控技术是针对轧钢加热炉加热过程中产生的不均匀加热问题进行的研究。

通过温控技术可以实现钢坯在加热过程中的均匀加热,提高加热效率,减少钢坯变形和热裂。

目前,温控技术主要有:温度自动控制、热电偶控制、液压控制等。

通过实时检测钢坯的温度和形变,及时调整加热参数,能够有效地提高加热效率,减少能源消耗和环境污染。

综上所述,轧钢加热炉的节能减排是钢铁行业可持续发展的重要基础。

采用高效燃烧技术、余热回收技术和温控技术等措施,能够实现节能减排的目标,符合国家环保政策,也能降低企业成本,提高竞争力。

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轧钢系统节能技术综论2010-12-29 15:06:48作者:陈冠军来源:制钢参考网浏览次数:189文字大小:【大】【中】【小】为实现钢铁工业的可持续发展,在近年国家“钢铁产业结构调整、淘汰落后产能”等钢铁产业政策引导下和“循环经济、低碳经济、清洁生产和绿色钢铁”等节能减排主题的倡导下,中国钢铁工业向低能耗、短流程和高附加值产品方向发展,同时中国钢铁工业的节能减排工作取得很大进展。

由于轧钢系统在整个钢铁综合能耗中比重较低和产品附加值高等因素影响,近年来轧钢生产能力增长迅速,轧钢系统节能工作取得新进展,节能技术在新建或改造轧钢系统中不断得到应用,轧钢工序能耗不断降低。

1粗钢产量与轧钢系统节能概况随着世界经济的高速发展和近年金融危机的影响,世界钢铁产业经历了从高速增产到减产的历程。

世界粗钢产量、中国粗钢产量及两者比例变化如图1所示。

世界粗钢产量从2000年8.48亿t增长到2007年最高产量13.51亿t,2008年和2009年世界粗钢产量呈下滑趋势,其中2009年降至12.27亿t。

中国钢铁产业保持了连续10年的持续发展,粗钢产量从2000年的1.41亿t增长到2009年5.68亿t,中国钢铁粗钢产量占世界粗钢产量的比例从2000年的15.1%增加到2009年的46.3%,是世界钢铁产业的主体。

中国钢铁综合能耗从2000年920kgce/t下降到2009年的617kgce/t,中国轧钢工序能耗从2000年的117.95kgce/t降至2009年的57.66kgce/t,中国轧钢工序能耗占中国钢铁综合能耗比例逐年降低,轧钢系统的节能工作取得成效,中国钢铁综合能耗、轧钢工序能耗及两者比例变化如图2所示。

随着现代钢铁产品质量、品种的升级,深加工层次的不断增长,轧钢工序能耗在不断增加。

1999年国际先进水平的热轧工序为47.82kgce/t,冷轧工序为80.28kgce/t,中国钢铁轧钢工序无论是冷轧还是热轧的工序能耗,与国际先进水平相比均有一定差距。

2轧钢系统能耗状况2.1轧钢系统节能理论根据系统节能理论,针对轧钢系统应用e-p法计算其系统能耗的公式为:nEzx=∑piei(1)i=1n其中,∑pi=1i=1式中:Ezx-轧钢系统能耗,kgce/t;pi-钢比系数;ei-各轧钢工序能耗,kgce/t。

由此可知,影响轧钢系统能耗的因素为钢比系数(pi)和各轧钢工序能耗(ei)。

以轧钢系统(包括型材、线材和板材)为例,根据系统节能优化原理,轧钢系统能耗优化方案如表1所示,其中方案2、方案3、方案4均在方案1的基础上调整优化。

降低轧钢系统能耗最有效的是方案4,轧钢系统能耗从原77.8kgce/t降至71.9kgce/t,既降低重点轧钢工序能耗,又降低钢比系数。

与调整钢比系数方法相比,降低重点轧钢工序能耗的方法相对直接而且有效。

表1轧钢系统能耗优化方案根据轧钢工序能耗的定义,轧钢工序能耗的计算公式为:ezgz-ezghEzg=————(2)Pzg式中:Ezg-轧钢工序能耗,kgce/t;ezgz-轧钢工序消耗各种能源介质折标准煤量总和,kgce;ezgh-轧钢工序回收的能源量折标准煤量,kgce;Pzg-轧钢工序合格粗钢产量,t。

在轧钢工序能耗结构中,分燃耗、电耗、蒸汽、回收能源和其他介质能耗,其他介质能耗包括水、压缩空气、氧气和氮气等消耗。

某企业轧钢工序能耗构成及比例如表2所示。

钢工序能耗应以降低燃耗为主,即降低轧钢加热炉燃耗;其次降低电耗。

同时,上述三种轧钢产品工序能耗中,型材产品由于轧制过程简单,钢坯加热温度较低,燃耗和电耗最低;而带材与型材相比,轧制工序增多,电耗较高;板材由于钢坯出炉温度高,其燃耗最高。

3轧钢系统节能技术3.1加热炉节能技术1)蓄热式燃烧技术蓄热式燃烧技术具有高效余热回收、高温预热空气及低NOX排放等优点。

近年在我国轧钢加热炉上推广应用发展迅猛,是国内目前普遍推广的节能环保新技术。

采用蓄热式燃烧技术,与无余热回收的加热炉相比,可实现节能40%以上;与换热器预热技术比较,可实现10%~20%的节能潜力。

中国采取蓄热燃烧技术的加热炉也不少于400余座。

但是从近年蓄热式加热炉的能耗统计上看,其节能优势并不突出,甚至有同行提出该技术节能不节钱的看法,该技术近年在欧洲推广应用案例已大幅下降。

不过,采用双蓄热(同时预热煤气和助燃空气温度1000℃以上)技术的加热炉在利用富余高炉煤气方面的确很有效,效率高于70%,节能效果显著,值得推广应用。

2)节能涂料节能涂料利用远红外辐射原理,将涂料喷涂在各种高温窖炉的耐火材料表面,提高光谱发射率,增强炉膛换热,可实现节能5%~10%的节能效果。

它具有保护炉衬表面、延长炉子使用寿命、提高炉子热效率,缩短烘炉时间、提高被加热件的加热速度和炉子作业率等特点。

该涂料技术早在1980年就开始推广使用。

近年的节能涂料有如日本CRC公司的H.R.C辐射涂料,英国CRC公司ET-4型红外辐射涂料,国内山东慧敏公司“杰能王”微纳米高温远红外节能涂料,湖南娄底新材料实验工厂生产的高温远红外涂料等。

目前国内不少轧钢加热炉都使用过此类节能涂料。

3)步进炉和汽化冷却技术步进炉不仅可以减少钢坯加热时间,降低氧化烧损,而且操作灵活,是轧钢加热炉的发展方向。

汽化冷却不仅可以减少轧钢用水,而且可以生产蒸汽进行回收利用,具有一定的节能效果,在近年新建加热炉上逐步推广应用。

3.2热装热送和低温轧制技术热装热送是冶金行业重点推广的节能技术。

该技术可以大大降低加热炉燃耗,缩短钢坯在炉时间,从而降低氧化烧损率,提高成材率。

最早在我国武钢、宝钢和鞍钢应用,现在全国推广应用。

从轧钢厂实施该技术的条件看,主要应用于普碳钢的加热;对于一些质量要求较高的品种钢,不宜采用热装热送技术或存在热装热送的温度限制。

故我国轧钢系统的热装热送率普遍不高,为20%,同时热装温度也不高,为400℃,与国外先进企业如日本钢管、JFE川崎、住友等企业有很大差距。

低温轧制技术有助于降低钢坯出炉温度,降低轧钢系统能耗,实现系统节能,在近年轧钢系统节能中不断推广。

如电工钢轧制温度从1250℃~1350℃降至1150℃左右,可降低轧钢工序能耗约5kgce/t~10kgce/t。

3.3电机节能技术我国80%以上电机产品与国外先进水平相比,效率低2%~3%。

电机变频调速的原理是通过降低电机转速,实现其减少输入功率,降低电力消耗的目标。

轧钢系统有轧机(包括粗轧机、精轧机)、辊道、风机、水泵等设备,驱动设备能源消耗为电耗,故电机选择是关键。

在电机设计中应避免大马拉小车,进行电机优化设计,在运行过程主要采用变频调速技术,通过电机节能技术应用,可实现节电20%~40%,效果显著。

3.4轧钢自动化轧钢自动化是衡量轧钢技术先进的重要标志,具有间接节能作用。

先进自动化技术可实现节能5%~18%,如加热炉的燃烧优化控制,可以有效实现空燃比的优化控制,减少不完全燃烧,提高燃烧效率,减少钢坯氧化烧损,降低加热炉单耗。

4首钢轧钢技术应用及节能对策4.1首钢轧钢技术应用情况近年首钢轧钢技术进步很快,主要轧钢技术改造如表3所示。

2003年开展首钢中板厂3500mm轧机改造;2005年在首秦新建4300mm和3300mm轧机工程;2006年在迁钢新建2160mm热带轧机工程;2008年在曹妃甸新建2250mm热带轧机工程。

另外,还有迁钢和京唐1580mm热带轧机工程将于近期建成投产。

在轧钢工程的实施中,先后集成蓄热式燃烧、步进炉和汽化冷却等先进技术,不仅实现了轧机和加热炉的大型化,而且轧钢深加工能力得到很大提高,为首钢高附加值产品的生产奠定基础。

通过上述技术的应用,首钢可以实现船板、汽车板、管线钢和电工钢等高附加值产品的生产。

中国重点钢铁企业、首钢轧钢工序和首钢加热炉能耗变化对比如图3所示。

首钢与重点钢铁企业工序能耗总体变化趋势相同,逐年降低,但最近两年首钢轧钢工序能耗有所上升,与重点钢铁企业轧钢工序能耗有一定差距,其原因与首钢加热炉能耗上升相关。

4.2节能对策通过与国内外先进轧钢工序能耗的对比分析,首钢轧钢系统尚有一定的节能潜力,今后采取的节能对策如下:1)重点降低加热炉燃耗。

在轧钢加热炉上应用步进炉、蓄热式燃烧、汽化冷却、节能涂料等技术,在保证轧制条件下降低钢坯出钢温度,合理控制空燃比,确保燃烧完全。

2)提高热装热送率和热装温度。

通过提高热装热送率和热装温度,可以大大减少钢坯的在炉加热时间,减少钢坯氧化烧损,同时提高成材率。

3)加强余热余能的回收利用。

如利用高温排放烟气进一步预热空气和煤气、生产蒸汽等,回收的中低压蒸汽应用于补燃发电或制冷等方面,以实现能源的梯级利用和提高利用效率。

4)降低轧机、风机和泵等设备电耗。

针对轧钢系统电机应用变频调速技术,采取气动替代电动以进一步降低电耗,实现节电目标。

5结论通过对轧钢工序能耗构成及比例的分析,认为轧钢系统工序能耗应以加热炉节能为重点,电耗次之;在轧钢系统节能技术中,认为蓄热式加热炉节能潜力有待发挥,热装热送率和热装温度还有待提高;加热炉节能技术如蓄热式燃烧技术、节能涂料、步进炉和汽化冷却、热装热送、电机变频调速、轧钢自动化等先进技术相继在首钢轧钢系统得到应用;在分析轧钢系统节能潜力的基础上,提出在工艺流程、加热炉燃耗、电耗和余热余能等方面的节能对策。

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