基于轧钢工艺的节能技术的分析与研究

发表时间:2021/3/18   来源:《工程管理前沿》2020年第35期   作者:王辉
[导读] 钢铁作为我国的基础性产业,对经济发展及城镇建设都有着重要的作用
        王辉
        陕钢集团汉钢公司轧钢厂  陕西省汉中市    724207

        摘要:钢铁作为我国的基础性产业,对经济发展及城镇建设都有着重要的作用,但钢铁厂属于高能耗、高污染企业,其中轧钢环节就属于钢铁生产的主要能耗环节。在现代节能减排理念的背景下,如何做好轧钢工艺的节能技术,是钢铁企业当前值得关注的问题。本文结合作者相关工作经验,简要分析现下轧钢工艺节能的状况,探讨实施节能技术对行业与社会发展的意义,并在此基础上探究降低轧钢工序能耗的措施与策略。
        关键词:轧钢工艺;节能技术;措施策略
引言:
        随着全球能源危机情况的加剧,社会各界都开始注重节能环保理念,节能减排已经成为目前企业及个人关注的热点与焦点问题,更是现代化社会可持续发展的前提和保障。在轧钢行业的相关领域中,应用节能技术能够减少能源消耗,提高轧钢的生产效益,这对于这一行业的发展有着十分重要的意义和作用。对于节能技术的应用,需要以新技术和设备作为基础条件。目前,国内轧钢能源浪费的现象,涉及到加热炉以及所有的生产环节与流程。在现下节能减排大背景下,结合现有轧钢技术,优化相关技术、生产环节、流程、设备,都是未来节能发展的重要方向。对于目前这一状况,企业在实施轧钢工艺的过程中,应当转变侧重点,结合实际情况调整所有工序与流程的钢比系数,在最大程度上减少能源消耗,全面贯彻与落实节能减排理念。
一、轧钢工艺概述
        轧钢工艺,在国内重工业发展中占据着重要的地位以及发挥着重要的作用,同时,还伴随着大量的能源消耗。通过轧钢技术的应用,可以依据需求将钢坯制作成相应的规格,在实际生活中,许多工业设备都是通过轧钢工艺制作而成的。
        轧钢工艺,主要是通过一些加热等机械操作,在遵循钢材料特性的情况下,对钢材料进行结构和形状的改变,在整个加工过程中,需要消耗大量的能源,目前,国内轧钢工艺的主要能耗还是以电能为主。另外,对于轧钢工艺的实施,需要在高温条件下进行,还有一些工艺的操作,需要在高温之后马上冷却,在这种电能转化成热能的过程中,涉及到大量能源的损耗。此外,对于不同的工艺要求,以及不同设备的需求,在实施轧钢技术过程中,需要根据产品的需求将整个流程分为多个工序。例如:依据工艺过程中需要设置的温度,可以将轧钢划分为冷轧和热轧;依据需求产品具备的特征与特点,可以分为普通与特殊轧制。随着市场经济的变化,以及各种技术的提升,现下社会对于轧钢工艺的要求越来越高,工艺涉及的技术也越来越复杂,需要的流程与环节也越来越多,在这种情况下,能源的消耗也是越来越多。
        尽管国内相关技术发展十分迅速,但是相比于国外发达国家,在技术方面还是存在一定的差异。由于国内地域辽阔,基础建设较多,在进行同一类型产品生产时,相比于其他国家,国内消耗的钢材资源要更多。为优化节能技术,最大程度地减少能源的消耗,需要全面落实节能减排,进而促进轧钢行业良性循环发展。
二、国内轧钢节能现状
        在整个国家能源消耗中,钢铁行业的能耗占据比重高达13%,并且这一数据正在逐年攀升。在整个钢铁行业中,轧钢工业的能耗更是占据约四分之一的比值。如果可以将浪费的能耗全部应用到轧钢工艺中,能有效提升最终的产量,相比于之前可以增加70%的产量。就国内钢铁行业与轧钢行业发展现状而言,在2015年,国内粗钢产量高达8亿吨,比2014年下降约3个点,共计消耗钢材6亿吨。在十二五规划中,国内有关钢铁产能综合能耗下降大约5个点。随着国内科学技术的不断发展,在轧钢工艺中,相关的技术与装备都取得很大的进步,在工艺与所有的流程中,相关能耗都所有减少,并且在轧钢工艺流程中,管理水平也有所提升这些都使得轧钢工艺的能耗正在逐年降低。现阶段,已经步入“十三五阶段”,尽管国内相关技术已经取得很大的进步,但是依旧存在着一系列的状况。
        相比于其他发达国家,国内有关轧钢技术还是比较落后。相关数据表明,国内使用轧钢工艺消耗的能源要比其他发达国家高出很多。

在整个工艺流程中,消耗能源最大的当属加热炉,耗费的能源占据整体能源消耗的70%。随着国内相关技术的发展与进步,国内在节能技术方面将会有较大的进步空间。
三、节能的意义
        关于轧钢工艺节能,对于企业与社会的发展都有着重要的意义和作用。对于企业发展而言,应用节能技术,能够在很大程度上减少开支,促使企业在以后的发展过程中获取更高的收益,从而推动企业更进一步发展。另外,在轧钢企业发展过程中应用节能技术,还可以促使企业全面协调、可持续发展,能够有效缓解企业能耗压力,帮助企业在相关部门建立良好的企业形象,对于企业未来的发展有着很大的意义。站在社会发展角度来看,轧钢工艺的整个流程都需要占据大量的能源,这些能源的消耗,在未来很有可能会影响到社会居民的生活,导致社会居民生活品质的降低。应用节能技术之后,能够实现社会资源的有效优化与节约,在节省大量能耗之后,能够为更多的社会居民提供更好的生活质量。此外,能耗过高本就是污染情况的一种,合理应用节能技术,能够有效减少城市污染,提高城市空气质量,为社会居民构建一个更好的生活环境,实现人与自然的和谐共处。
四、轧钢节能技术
        对于轧钢工艺流程,实现节能、降低能耗的方式主要可以从三个方面展开讨论。其一,结合现有的实际情况,以及引用最新技术,探究与摸索最新的轧钢技术,通过对技术的不断优化,在工艺流程的根本上实现节能减排;其二,优化工艺流程,细化轧钢流程中的每一个环节,在细节上降低能耗;其三,应用先进的设备,加大先进设备的研发与引进,在保证高效率生产的基础上实现能耗降低。
        (一)加热炉节能技术
        其一,可以在加热炉使用过程中,应用蓄热式燃烧技术,通过这种技术的应用,能够在能耗方面降低四分之一。这种技术主要是回收炉内烟气的热量,对这些热量进行二次应用,从而减少燃料能耗,降低工艺成本。不但如此,还可以在很大程度上提升加热炉输出,以及降低有毒、污染气体的排放,实现环境保护的目标;其二,应用高温节能的涂料,对加热炉进行绝热,对于轧钢工艺,使用的加热炉体积较大,并且具备很大的表面积,这样就会散热很快,导致热量的浪费。采用莫来石作为涂料,能够有效缓解散热过快情况,实现能耗降低。其三,应用高温低氧燃烧技术,在轧钢工艺流程中,氧气的大量使用会造成能源消耗增加,如何实现低氧耗加热是现下轧钢行业追求的重要目标。
        (二)在线热处理节能
        对于这项技术的应用,主要是特殊钢材的轧制,通过这项技术的应用,实现热处理工艺的预期目标。在实施相应的操作时,进行热处理需要将钢材加热到一定的温度,然后进行塑性冷却,确保钢材能够符合相应的要求与规范。在这整个过程中,如果处理时间过于长,就会产生大量的能耗浪费。为更好地优化节能目标,在这一流程中,可以对温度进行控制,促使在最短的时间里达到预期的温度目标,从而节省时间与能耗。并且,这种技术,还可以避免二次加热情况的出现,在最大程度上降低能耗,实现操作流程的简化。
        (三)低温轧制节能
    在整个轧钢工艺流程中,可以通过低温轧制和润滑技术实现节能,这两种技术能够在钢坯出炉时实现温度的降低,从而减少整个系统的能耗。另外,对于钢材轧制工艺,很多设备只需要具备良好的润滑技术,就可以将过程中产生的能耗有效降低。
总结:
        总而言之,环保节能是现下社会发展追求的重要目标。与其他发达国家相比,国内相关技术还相对落后,产生的能耗较大,为实现能耗的降低,相关企业与部门应当加大对节能技术的研发与探索。
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(29).
        [2]宋杰. 浅析轧钢工艺的节能技术[J]. 华东科技(综合), 2020(1):0387-0387.
        [3]徐保军. 轧钢工序节能技术与实践探究[J]. 市场调查信息(综合版), 2019(6):00202-00202.
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