轧钢棒材生产工艺中的节能减排技术研究

发表时间:2020/4/28   来源:《科学与技术》2019年19期   作者:赵岳 唐宁
[导读] 为进一步实现“中国制造”的宏伟目标,促使我国互联网和制造业全面融合

         【摘要】为进一步实现“中国制造”的宏伟目标,促使我国互联网和制造业全面融合,帮助我国尽快实现高端化、智能化以及绿色化的工业制造体系,从根本上实现低碳生产成为了当前制造业发展的必然趋势,作为我国生产线的最后一环,轧钢棒材生产工艺能够优化生产工艺以及生产流程,从而更好的达到降耗增效以及节能减排的效果。除上述之外,更能够有效的减少对生态以及人的伤害和影响,为彻底实现节能减排工作的落实,本文将对轧钢棒材生产工艺节能减排技术进行分析。
         【关键词】轧钢棒材生产工艺;节能减排;技术研究

1、轧钢棒材原生产线存在的不足和问题
         首先是在对轧钢进行炼制的过程中,设备将一直处于高效的运作状态,这便使得加热炉也将不断加热工作,从而使得加热炉的使用寿命不断降低,随之便会导致生产效率也不断降低,逐渐增加的耗材,降低了整个企业的收益。其次是受到制造工艺因素的影响,在制作的过程中坯料最多不会超过3m,从而严重影响到了生产的效率。最后,在经过水处理系统后,使用自然沉淀,这便使水中有杂质。针对于相关的污染指标:首先是废气,废气的产生是由于煤气经过燃烧后生成的SO2、CO以及CO2等气体,经由加工厂的废气装置进行排放。其次是废水,轧钢材料生产以及制作的过程中会含有较多的废水,其中所含成分主要包含了润滑油、悬浮物以及氧化铁等。再者是废油,润滑油是设备使用过程中的主要材料,主要包括使用期间以及使用之后的废弃润滑油。最后是固体废物:固体废物所包含的材料包括氧化物、附着在材料上的附着物以及废弃钢铁材料等。

2、节能减排技术的运用
2.1单蓄热式燃烧技术
         轧钢棒材生产工艺中需要较高的温度,所以必须采用极高的煤气燃烧进行产热。单蓄热式燃烧技术较为常用,其方法为将上下组合的烧嘴配对使用。第一步便是将其蓄热,为了能够提升蓄热的传热能力以及蓄热能力,需要将蓄热装置的烧嘴由小球换为蜂窝体,从根本上能够有效的减少耗能和损耗。成对上下组合式烧嘴主要是把成对的烧嘴置于加热炉的两旁,一边可以通过燃烧进行蓄热,而另一边则可以通过烟气热量传递进行受热。这是通过物理加热中的热传递实现,针对于轧钢棒材的加工来讲,单蓄热技术具有较好的节能减排效果,并且具有较强的热传导效应,可以有效的提升加热效率,另一好处则是设备相对较为简单,经过加热后不容易发生通道堵塞以及污垢的产生。能够直接在锅炉旁对煤气预热器进行安装,在蓄热的过程中也对煤气进行预热。
2.2减少钢坯烧损技术
         为实现减少钢坯烧损率的目的,可以对空气以及煤气喷口的组合方式进行改变。为了能够更好的降低氧化速度,可以将空气喷口以及煤气喷口直接组合在一起。把煤气喷口放置于空气喷口之上,使煤气能够直接接触钢坯材料的表面以及靠近的部分。由于煤气自身的氧化性不强,通过这一原理能够很好的降低钢坯的氧化速度。与传统的坯料直接接触空气喷口蓄热方式比较,该种方式能够更加有效的提升成材率,减少了氧化烧损。
2.3热装热送技术
         作为一种全新的工艺,装热装送技术在轧钢棒材生产过程中的运用还不够成熟,但实际的使用效果相对明显。其主要方式是和互联网所连接,同时采用计算机网络对其进行控制,确保炼钢和轧钢能够共同进行。通过这种技术能够很好的缩短和降低轧钢棒材生产的周期。该方法的原理为:当铸坯的表面温度高达1千摄氏度时,截面芯部的温度可以维持在1150摄氏度左右,将连铸坯部分的固体显热经过合理的运用,能够完成铸坯的热送热装,除上述之外同时能够采用保温辊道以及高效保温车对钢坯进行运送。由于铸坯装炉温度的变化,燃耗的降低幅度也会有所不同。

通过热装热送技术能够对燃耗有所节约,并能够明显的提升整体的生产效率,从而使钢坯的烧损率下降,通过此项技术能够提升热装率在90%以上。
2.4废水的处理
2.4.1棒材生产耗水用户
         水资源是轧钢棒材生产过程中耗费最多的资源之一,由于生产程序以及工艺的不同,针对于水的纯净度、温度以及水压等都有明显的要求。其中容易产生较大耗水量的方面包括加热炉、润滑站、液压站、空压站、润滑站以及制冷站的冷却用水,除此之外还包括了控轧控冷线、轧辊、轧件、除磷等的冷却用水等。
2.4.2给排水系统
         针对于轧钢棒材的加工环节,能够为其提供较多的供水系统,最常见的包括净化浊环水系统、冲铁皮浊循环水系统、工业供水系统以及生活供排水系统、软化水供应系统等。
2.4.3轧钢废水处理
         待轧钢产出后必须要对其进行冷却。由于冷却系统的用水将直接在设备上,所以经过冷却之后将富含较多的杂质,其中的悬浮物和油脂也会特别的多,必须要对其进行必要的水处理。为防止对环境造成更多的破坏和影响,在对废水进行处理时需要形成闭合式的回路,完成轧钢废水的循环处理。
2.5节电技术
         通过将异步电机产电性能进行优化,能够更好的提升轧钢铸造中的电能。异步电机的工作原理是通过供电电压的作用,从而实现电机的运作,使得供电电压和转矩数成正比,所以,对供电电压以及转矩等参数,视生产过程中的需求进行适当的调整和改变,对电机的供电功率进行调整,通过此种方法也能够实现电机节能的效果。但这其中需要利用到人工智能的监测系统,并且连接互联网,对在线的数据进行严密的监测,对电动机负荷数的改变状况进行精准且严密的收集,通过大数据和对数据的分析,从而形成最优的供电电压,通过这样的方式也能够起到降低耗能的效果。此项技术能够运用的范围也普遍较广,例如水泵电机、风机以及喳线辊道等各种负荷变化的设备中。通过此项技术能够降低设备的用电,节能效果较好。
2.6对油气进行集中润滑
         轧钢棒材生产过程中尤为重要的一部分还包括油气润滑系统,在生产期间许多地方都需要运用到润滑脂。传统的润滑方式主要通过人工润滑脂。这种方式以及技术存在一定的弊端和缺陷,由于温度相对较高,会严重影响润滑脂从而降低使用寿命。为防止对水资源造成污染,减少润滑脂以及油的浪费,必须要对相关的润滑系统做出改善。采用PLC电控系统以及分工合作的方式,通过电控系统设定的工作周期,对监控发送命令,通过压缩空气使空气流通,从而根据电控系统设置喷射到润滑点,实现集中润滑的效果,分布实施。剩余的润滑脂会因为长时间失效,随高温蒸发,避免了对水流造成污染。

3、结束语
   轧钢技术必须要朝着更加绿色环保的方向发展,对轧钢棒材的生产工艺流程进行优化和改造,完善节能工艺技术,特别是针对于污水处理系统,从根本上实现整个生产环节的环保和节能,从而提升企业的市场竞争,帮助企业朝着健康可持续方向发展。


【参考文献】
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