张飞
南京钢铁股份有限公司 江苏 南京210035
摘要：随着各行业的发展越来越好，在建设过程对钢材的使用也越来越多，因此，整个钢铁行业发展极为迅速，但是钢铁产品生产过程中却会消耗大量的能源，特别是在轧钢过程中能源消耗量最大，迫切需要对节能技术进行探索和优化。
关键词：轧钢工艺；节能技术措施
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。
1轧钢工艺概述
轧钢是目前我国重工业发展过程中最关键的一项内容，同时也是耗能最大的一项生产活动。利用轧钢技术可以将钢坯直接加工成用户所需要的各种规格，生活中很多的设备机械几乎都是由轧钢来完成的。轧钢工艺主要是在机械的作用下将钢材料原先的物理特性与其他特性进行改变，像这种高消耗与高强度的机械，基本上都是将电能作为主要能源。不仅如此，很多钢材在加工时必须要在高温下才可以进行，有时候甚至还需要在高温加热之后马上进行冷却，所以这也就导致该工艺需要消耗大量的能源。另外，一般可以将轧钢依照不同的工艺要求分为多个工序，比如依据轧制过程中温度的差异，可以将其分为冷轧和热轧，或者根据产品轧制的主要特点将其分为特殊轧制与普通轧制。但是受到目前市场要求以及技术条件的限制，其具体的轧钢技术变得越来越复杂，整体轧钢工艺流程也在不断增加，所以整体的耗能也在不断增加。虽然我国的钢铁技术发展极为迅速，但是与国外发达国家相比较还存在较大的差异，在生产同一种产品的过程中，我国的吨钢单耗要高得多。需要进一步加强对其工艺和工序的管理，积极使用节能技术，从而最大程度上减少能源的消耗，确保整个行业可以实现良性的可持续发展。
2轧钢生产能耗现状
2.1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。
2.2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。除此之外，还要加大技术人员的培养力度，学习最新的冶炼技术。
3轧钢工艺主要节能技术
3.1使用蓄热式燃烧技术
一座加热炉采用此燃烧技术，其能源消耗平均可以下降25%。这种新型的燃烧技术最大程度上将炉内烟气的热量进行回收，从而大幅度降低燃料的消耗量，最终降低成本，不仅如此，还可以有效提升炉子产量，并同时降低二氧化碳与氮氧化物的排放量，促进环境保护目标的实现。
3.2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。
3.3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。同时还能够缩短加热时间，提高轧钢生产效率，降低氧化损耗。
3.4低温轧制节能与润滑技术
在整个轧钢系统中，低温轧钢节能与润滑技术是非常重要的节能措施，它可以有效降低钢坯出炉时的温度，降低整个系统的能源消耗，从而实现节能目标。近几年，很多生产实践经验表明，当其温度在1000℃以下时出炉，降低温度节约的能源可以达到8%~10%，并且出炉温度降低还能够降低钢材氧化量，提高技术经济指标，降低生产成本。虽然这一工艺使钢材变形抗力与轧制功率都有所增大，但是其在燃料消耗与氧化量降低方面所带来的经济效益已经完全能够抵消，甚至可以超过其缺陷带来的成本。很多轧钢设备只要有良好的润滑技术便能够降低轧制过程中所产生的能源消耗，尤其是对于钢板轧机来说特别明显。当热轧的温度在800℃~1250℃时，变形区轧辊表面的温度能够达到450℃~550℃，所以这就需要使用一定量的水对其进行冷却，但是使用良好的润滑技术之后，由于其轧制力有所降低，所以其动力消耗就会有所下降，从而实现节能。
3.5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。
3.6在线热处理节能
该技术一般都被应用在特殊钢材的轧制过程中，利用在轧制过程中的热处理工艺实现预期目标。进行热处理的时候需要将钢材加热到一定温度，然后再进行冷却处理，从而使钢材能够达到预期的性能。这一过程的处理时间越长，所耗费的能源就相对较多。为了实现节能目标，就需要控制上一工序中的轧钢温度，从而使钢材在这一环节中可以快速达到预期的温度，进而节省整个处理环节所耗费的时间和能源。另外，这一技术还可以节省离线热处理所必须实施的二次加热，极大地节约了能源，并简化了操作程序，缩短了产品生产周期。
4轧钢工艺节能优化策略
4.1重视工艺创新
近年来我国钢铁行业发展迅速，但相比国外很多工艺技术依比较落后。目前我国应用的轧钢加热炉控制系统是由国外设计系统改造而来，受环境差异性影响，系统在实际应用中出现了较多问题，并不能完全满足生产要求。为达到节能降耗的目的，就要提高工艺创新的意识，加大经济投入，积极引进国外先进节能工艺，从国外发展经验中吸取有用信息，再结合自身实际情况进行技术改造和创新，以求更好的适应行业发展要求。
4.2优化设备检修
为进一步提高轧钢工艺的节能效果，除了要积极应用各新型节能技术以外，还需要做好对轧钢机械设备的检修维护，确保其可以始终维持在最佳性能。企业需要完善相关规章制度，建立健全针对轧钢设备的技术操作与检修要求，安排经验丰富的专业人员负责，对设备运行和检修情况进行记录，作为节能技术改造应用的数据支持，推动节能事业不断发展。
结语
总的来说，我国目前的轧钢工序耗能和其他国家先进的工序耗能相比较，大概还有10%~20%的差距，并且其节能的重点也都放在了加热炉的节能方面。所以，在这样的情况下就还需要有关人员不断改进其工艺，并加强对节能技术的研究，确保每一个环节都可以实现节能，从而减少能源浪费。
参考文献
［1］雷纬晖.我国轧钢工艺的节能方向及途径探究［J］.中小企业管理与科技（下旬刊），2019，（12）：172-173.
［2］滕芳.浅析轧钢工艺的节能技术［J］.中国金属通报，2020，（3）：12-13.