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摘要：对轧钢工艺节能技术进行研究分析，不仅可以降低生产能耗，减少对生态环境的污染，同时还可以提高生产效率和产品质量，这对于推动整个钢铁行业的发展具有重要的战略意义。鉴于此，本文主要分析轧钢工艺的节能技术措施。
关键词：轧钢工艺；节能；措施
1、引言
为响应国家节约型社会的号召，钢铁行业对生产工艺在不断进行创新改造，尤其是轧钢作为炼钢流程的关节环节，消耗的能量可以达到总工艺的20%左右，对其进行节能改造已经势在必行。通过节能技术的应用，争取进一步降低轧钢工艺的能耗，在不影响生产效率的同时，达到节能减排的目的。虽然目前我国此方面的研究已经取得了一定的效果，但是仍然未达到国外先进技术的节能效果，还需要我们不断的积累经验做更进一步的研究与探索。
2、我国轧钢工艺的节能发展方向
轧钢工艺产业是我国进行社会主义现代化建设中的主要经济产业，其发展方向关系到我国广大人民群众的最基本经济利益，其行业的稳定发展也是我国长治久安的根本保障之一。但由于我国市场经济的迅猛发展，钢铁行业中的许多问题已逐渐暴露了出来，造成了很多的经济亏损，导致大量钢铁行业的倒闭或转型。目前钢铁制造业在我国处于薄利型施工产业，预计2020年内我国钢铁企业数量将会预计减少350家左右。根据大量资料分析可知，钢铁企业的市场经济下滑主要有两点原因：首先是钢铁的生产中所需的能源过于庞大，包括了大量的能源浪费现象，极大提高了轧钢工艺的生产成本；其次为由于国家环保部门提高了针对工业尾气的管理力度，导致钢铁企业为减少环境污染物的排放而不得不消耗大量的人力以及物力资源。
轧钢工艺流程节能的重要性随着经济的全球化发展趋势，钢铁市场对钢铁材料的需求量越来越高。我国是全球使用钢铁材料大国，占有较大的使用比重。在全球经济化背景下，我国虽然达到一定的标展，但在实际调查情况来看，轧钢工艺的生产过程的能源消耗过于严重，这不仅使可续发展受到阻碍，同时也会对环境带来负面影响。对轧钢工艺的工艺流程进行节能，进行完善的技术措施，这不仅可以提高钢铁的生产效率，也较少了钢铁资源的浪费现象，使整个冶金流程更加节能、环保。
3、轧钢生产能耗现状
3.1、轧钢工序尚未合理设计
我国钢铁工业能耗约占全国总能耗的12％，而轧钢能耗约占全国钢铁工业总能耗的13％～20％。我国的锻造工艺与国外相比，较为滞后，无论是生产效率还是能源节流都比不上国际先进工艺，这就要求国家和企业借鉴并引进国外先进技术，促进我国的轧钢行业健康快速发展。
3.2、企业的可持续发展意识较为浅薄
企业的经济效益固然可通过大量锻造钢材来提高，但与此同时会耗费大量的能源。只有将节能技术和生产工序结合起来，才能在既保证轧钢的质量符合预期要求的同时，又保证能耗最少。
4、轧钢工艺的节能技术措施
4.1、蓄热式燃烧技术
对加热炉采用蓄热式燃烧技术，相比来讲能够降低大约25%的能耗。技术作用原理是对炉内烟气产生的热量有效回收，以此来减少燃烧的消耗量，节省更多成本。同时，蓄热式燃烧技术的应用还能够进一步提升加热炉的产量，对烟气进行充分利用，减少二氧化碳与氮氧化物的排放量，减少对环境的污染。
4.2、加热炉绝热技术
轧钢工艺所应用的加热炉表面积均比较大，一般对于每小时产量在120t左右的加热炉其炉墙上的散热表面积在400~500m2。窑衬选择应用莫来石质的耐火浇注料，并研究新型的高效能防烧结料圈来作为耐火材料，提高加热炉的节能效果。目前应用的节能材料以碳化硅粉为主，应用高温涂料的情况下可降低约15%~24%的能耗，加热炉生产率则可以增加20%~30%，在节能的同时进一步提高生产效益。
4.3、高温低氧燃烧技术
氧耗过高会造成生产成本增加，对节能技术进行研究，争取可以达到低成本无氧化加热与热轧。正常情况下钢在常温条件下先是慢慢氧化然后生锈，并且温度越高生锈的速度也就越快。在热轧过程中发生氧化将会多产生3%~4%的钢材损耗，通过高温低氧燃烧技术的应用，可以对加热炉烟气的余热进行收集，可节省大约40%~50%的燃料。
4.4、热送热装技术
钢坯可满足不同温度条件下的装料要求，且随着温度的升高节能效果也越明显，入炉温度每升高100℃，便可降低加热炉大约6.5×104kJ/t的能耗。相比一般热装热送工艺，应用直接热送热技术可以节约达到60%~70%能耗。并且，在减少能耗的同时，还可以缩短钢坯在加热炉中的待温时间，对提高产能十分有利。
4.5、低温轧制节能和润滑技术
将低温轧制与润滑技术应用到轧钢工艺中，可以达到非常好的节能效果，其是通过降低钢坯出炉温度的方式，来减少整个工艺的能耗。结合实践经验来看，出炉温度在1000℃以下时，降低温度对应的能耗可以节约8%~10%，并且出炉温度降低还可以降低钢材氧化量，工艺生产经济效益进一步提高。但是要注意的是采用此种技术进行节能改造，会在一定程度上增加钢材变形抗力以及轧制功率增大，但是节能带来的经济效益完全可以弥补此方面的损失。
4.6、炉子热效率提升技术
一方面，改善燃料的燃烧质量。燃料的燃烧离不开燃烧器，燃烧器的性能会影响燃料的消耗量。结合炉子的结构、生产形式、目的，对比不同燃烧器的特征，合理设计并选择燃烧器，是节能的有效手段。此外，以高温空气蓄热燃烧技术为例，优点是余热回收效率高、NOx排放量少。使用蓄热式加热炉，能将空气先预热到1000℃～1100℃，排烟温度则降低至150℃～200℃。和普通的加热炉相比，节能率达到40%以上；和换热器预热技术相比，节能率约为20%。另一方面，对炉衬结构进行优化。一是采用自带黑体筑炉材料专利技术，制成黑体元件用在炉膛内，该黑体元件可对热射线进行调控，改变漫反射，增加热射线的到位率，促使炉子的热效率提高，节能率达到10%以上。二是在炉子内壁涂刷高辐射率的涂料，有利于充分利用热能，以高温远红外节能涂料为例，节能效果达到5%～7%。三是在炉子内部贴上多晶莫来石纤维，能减少炉内的热量散失，提高炉子内壁的保温性能。
4.7、电机节能技术
在轧钢工艺中，常用设备有轧机、风机、辊道、水泵等，这些设备均需要电能，因此可以从电机上进行节能。结合生产需要，电机的优化设计，可以采用变频调速技术，避免大材小用，节能率能达到20%～40%。或采用动态谐波抑制技术、无功补偿技术，能降低电源侧的电流谐波量，调整三相不平衡，从而促使电路损耗降低，实现节能目标。
5、结束语
轧钢工艺对我国钢铁企业发展起到了至关重要的作用，提高工艺节能化水平可以有效降低能源消耗量，提高能源利用率，对提高我国钢铁行业高速发展也有着较大的帮助作用。在轧钢工艺节能化发展过程中要注重对新技术的研发，提高我国的自主设计能力，同时，也要健全相应的规章管理制度，完善设备的检查维修机制，加强对相关工作人员的培训，提出轧钢工艺的科学使用方法，建立专业的工作人员团队，推动我国轧钢工艺的节能化发展，促进我国钢铁行业迅速发展。
参考文献
[1]王长军.轧钢工艺的节能技术分析[J].江苏科技信息,2019,36(29):38- 40.
[2]马昊.我国轧钢工艺的节能方向及途径探究[J].装备维修技术,2019 (03):42+84.
[3]滕芳.浅析轧钢工艺的节能技术[J].中国金属通报,2019(03):12-13.
[4]周建波.我国轧钢工艺的节能方向及途径探究[J].中国设备工程,2018 (22):232-233.
[5]袁玉梅.关于我国轧钢工艺节能的方向和途径[J].智能城市,2017,3 (09):118.