Vol 33 No. 3冶金能源May.2014ENERGY FOR METALLURGICAL INDUSTRY27軋鋼工序節(jié)能技術(shù)及節(jié)能實踐覃永國盧春寧(柳州鋼鐵中板廠摘要對軋鋼工序能耗的構(gòu)成進行分析,指出軋鋼系統(tǒng)的節(jié)能應(yīng)以加熱爐節(jié)能為重點。在分析蓄熱式燃燒、涂料、熱送熱裝、黑體強化輻射傳熱、鋼鐵企業(yè)煤氣資源合理利用、變頻調(diào)速技術(shù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合柳鋼中板廠近年采取的節(jié)能措施和節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用情況,指出了今后柳鋼中板廠的節(jié)能方向和對策,為其他軋鋼企業(yè)節(jié)能降耗提供參考。關(guān)鍵詞節(jié)能熱送熱裝蒸汽回收Energy -saving measures of rolling system in iron and steel enterpriseQin Yongguo Lu ChunnirLiuzhou Iron and Steel of Plate PlantAbstractThe composition of the rolling system energy consumption was analyzed, and the importanceof reheating furnace eling was pointed out. On the base of the technology such as regeneracombustion, coating, hot delivery and hot charging, reinforced blackbody radiation, the reasona-ole utilizations of byproduct gas in the iron and steel making process and frequency conversion speedcontrol, with the practice of recent energy-saving measures, application of energy -saving technologyin Liuzhou iron and steel of plate plant, energy - saving direction and counter measures of rolling system in the future were pointehis will offer reference for energy -saving in other rollKeywords energy saving hot delid hot charging steam retrieve為實現(xiàn)鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,在國家一系1軋鋼系統(tǒng)節(jié)能列節(jié)能減排政策的倡導下,中國鋼鐵工業(yè)正向著低能耗、短流程和高附加值產(chǎn)品方向發(fā)展。中國任何能量都由可用能煙和無效能嫵組成鋼鐵工業(yè)的節(jié)能減排工作取得了很大進展,但與根據(jù)能量守恒定律得知,能量的總量是不會減少國外先進水平相比還有很大差距,節(jié)能工作尚面的,只是在能源的轉(zhuǎn)換和使用過程中,能量中的臨著“穿越環(huán)境高山”壓力。軋鋼系統(tǒng)節(jié)能工可用能降低,而無效能增加,因此,節(jié)能的本質(zhì)作也得到了重視,節(jié)能措施、節(jié)能技術(shù)在軋鋼系就是減少畑損失,節(jié)能就是節(jié)姐。統(tǒng)中不斷得到應(yīng)用,軋鋼工序能耗不斷降低。近降低加熱爐煤氣消耗幾年,中板廠在節(jié)能方面開展了一些工作,取得中國煤化工是單位重量坯料在爐了一定的效果,目前的工序能耗占公司噸鋼綜合內(nèi)CNMH率的比值。因此,降低能耗的8%~10%。加熱爐燃耗的途徑就是降低熱焓増量和提髙爐子熱效率20131.1.1降低熱焓增量覃永國(1983-),工程師;54500廣西省柳州市。(1)提高坯料的入爐溫度冶金能源Vol 33 No. 3ENERGY FOR METALLURGICAL INDUSTRYMay.2014熱送熱裝是冶金行業(yè)重點推廣的節(jié)能技術(shù)②爐窯內(nèi)壁涂刷輻射率(黑度)大的涂料分三種形式:熱裝、直接熱裝、直接軋制。該技可以強化爐內(nèi)的輻射傳熱,有助于熱能的充分利術(shù)可以明顯降低加熱爐燃耗,縮短鋼坯在爐時用。高溫遠紅外節(jié)能涂料有很好的節(jié)能效果,間,對于質(zhì)量要求不高的鋼種均可熱裝。目前,般節(jié)能效果為5%~7%6熱送熱裝在國內(nèi)得到了廣泛使用。③采用多晶莫來石纖維貼面塊提高加熱爐內(nèi)(2)降低坯料的加熱溫度壁保溫能力,減少爐體的散熱損失,降低了爐子在保證加熱質(zhì)量、滿足軋制要求的前提下,燃耗。應(yīng)適當降低鋼坯加熱溫度,降低燃耗。鋼坯加熱3)提高控制水平溫度在1150~1250℃的范圍內(nèi),溫度平均每降釆用先進的燃料燃燒控制技術(shù)(如脈沖燃低10℃時,燃料節(jié)約2.1%,電耗増加0.8%,燒控制技術(shù)),采用數(shù)學模型優(yōu)化控制等等。綜合能耗平均降低1.65%。加熱溫度降低40℃,1.2電機節(jié)能技術(shù)綜合節(jié)能率可達到4.2%。軋鋼工序有軋機、輥道、風機、水泵等設(shè)另外,對于軋機剛度和電力設(shè)備滿足低溫軋備,驅(qū)動設(shè)備消耗的能源均為電耗,故電杋選擇制要求的軋鋼廠,可采用低溫軋制技術(shù)。開是關(guān)鍵。在電機設(shè)計中應(yīng)避免大馬拉小車,進行軋溫度從1000~1150℃降至850~950℃,綜合電機優(yōu)化設(shè)計。在運行過程中主要采用變頻調(diào)速節(jié)能率可達到10%~20%,氧化鐵皮厚度可減技術(shù),通過應(yīng)用電機節(jié)能技術(shù),可實現(xiàn)節(jié)電少0.15~0.2mm。20%~40%。采用動態(tài)諧波抑制及無功補償綜合1.1.2提高爐子熱效率節(jié)能技術(shù),降低電源側(cè)電流諧波含量,調(diào)節(jié)三相(1)改善燃料燃燒不平衡,提高電能質(zhì)量,降低線路損耗。燃料燃燒是通過安裝在火焰爐上的燃燒器完1.3鋼鐵企業(yè)煤氣資源合理利用成的,其性能直接影響爐子的燃料消耗量。根據(jù)隨著低熱值煤氣利用技術(shù)的開發(fā),采用蓄熱爐子的生產(chǎn)目的、工作形式、結(jié)構(gòu)形式等,比較式燃燒技術(shù),實現(xiàn)了工業(yè)爐窯燃用低熱值煤氣不同燃燒器的特征,正確設(shè)計、選擇及合理安裝(高爐煤氣)的可能,大量的焦爐煤氣被置換出使用燃燒器可以節(jié)能5%以上。來。目前,一般是把這部分焦爐煤氣送往自備發(fā)高溫空氣蓄熱燃燒技術(shù)ˉ(HAC)具有高電廠發(fā)電。但是焦爐煤氣發(fā)電成本較高,據(jù)一些效余熱回收、高溫預熱空氣及低NO、排放等優(yōu)企業(yè)利用焦爐煤氣發(fā)電的成本核算結(jié)果表明,點。蓄熱式加熱爐可將空氣預熱到1000~1m3焦爐煤氣僅能產(chǎn)生lkWh電。殷瑞鈺院士l100℃,排煙溫度可降低到150~200℃。采用指出未來焦爐煤氣的利用方式將是資源化利用蓄熱式燃燒技術(shù),與無余熱回收的加熱爐相比,主要有焦爐煤氣制取氫氣、生產(chǎn)甲醇等化工產(chǎn)可實現(xiàn)節(jié)能40%以上;與換熱器預熱技術(shù)相比,品,以及生產(chǎn)直接還原鐵產(chǎn)品?？蓪崿F(xiàn)節(jié)能15%~20%。中國目前的蓄熱式加熱爐已達400多座。2中板廠節(jié)能實踐(2)優(yōu)化爐襯結(jié)構(gòu)該廠煤氣消耗占工序能耗總量的88.8%,①“自帶黑體筑爐材料及其加熱爐窯”專電量消耗占10.8%,兩者是能源消耗的主要組利技術(shù),把紅外物理中黑體的概念加以技術(shù)化,成部分。另外,蒸汽回收量占能源消耗總量的制作成工業(yè)標準的黑體元件安裝在爐膛內(nèi),眾多7.5%對隆低工序能耗起到了重要作用。因的黑體元件和爐襯共同組成了多功能爐襯。黑體中國煤化工L個方面開展元件用以調(diào)控熱射線,改變其漫反射狀態(tài),使之CNMHG和熱裝溫度集中、有效地射向工件,增大了熱射線的到位熱送熱裝在中板廠已經(jīng)執(zhí)行多年,取得了很率,提高了對工件的輻射度,大幅度地提高了爐好的節(jié)能效果,但要深亼開展,將涉及多方面的子的熱效率。多功能爐襯適用于各種高、中、低因素,產(chǎn)銷的平衡、產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定、排產(chǎn)、生溫火焰爐,可節(jié)能10%以上。產(chǎn)計劃的合理組織以及信息化的支撐等。Vol 33 No. 3冶金能源May.2014ENERGY FOR METALLURGICAL INDUSTRY29(1)根據(jù)熱送熱裝工作需要,建立信息化目前,中板廠加熱爐使用焦爐煤氣做燃料系統(tǒng)。首先,實現(xiàn)坯料溫度的實時跟蹤。一直以但3座加熱爐燒嘴均按照燃用混合煤氣設(shè)計,型來,采用手工或定點在線測溫的方式跟蹤坯料溫號偏大,實際生產(chǎn)只在10%~30%范圍內(nèi)調(diào)節(jié)度,準確性不高、不具有實時性。為準確實時跟使用,燃燒效果不好,調(diào)節(jié)性能差。2011年蹤溫度,通過回歸分析,在不同坯料斷面、季利用1號加熱爐改造的機會,對燒嘴進行了重新節(jié)、鋼種條件下建立了坯料溫度與其下連鑄機后設(shè)計、選型,改造后爐溫調(diào)節(jié)更加靈活,爐內(nèi)火時間長短的關(guān)系。其次,完善訂單管理系統(tǒng),使焰剛度更加合理,相對于未進行改造的2號、3裝爐人員能夠及時掌握訂單的交付要求,以便根號加熱爐,煤氣消耗減少6%據(jù)節(jié)能原則組織生產(chǎn)。最后,熱裝溫度與熱裝率2.4加強余熱余能回收,提高蒸汽外送能力是衡量熱裝水平的兩個指標,但有些時候兩者會目前,加熱爐產(chǎn)生的蒸汽全部外送公司管有沖突,需要根據(jù)實際節(jié)能效果平衡兩者之間的網(wǎng),無放散,蒸汽外送達3.83kge/t,比之前的關(guān)系,因此,合理的評價機制也是極為重要的。2.67kgce/t,增加回收1.16kgce/t。(2)優(yōu)化生產(chǎn)組織,提高熱送坯料熱量利2.5管理節(jié)能用率。熱裝生產(chǎn)組織的約束條件主要有訂單的品不同鋼種的加熱工藝(加熱溫度、加熱時種、批量、交貨時間,軋批次之間的厚度差,加間)不同,生產(chǎn)時,燃料消耗也不同。如何評熱時間,冷、熱坯料的銜接以及設(shè)備工況問題,價加熱爐生產(chǎn)管理、控制水平,是精細管理的要只有對這些約束條件合理的考慮,才能制定出合求。為此,量化了不同鋼種類別的能耗標準,根理的生產(chǎn)順序,發(fā)揮熱裝的節(jié)能效果。為此,根據(jù)當班品種結(jié)構(gòu),建立當班煤氣消耗的動態(tài)計劃據(jù)生產(chǎn)必須遵守的原則,制定裝爐基本原則。在指標,實現(xiàn)對各班操作、控制的合理評價,提高基本原則基礎(chǔ)上要做到:一、當料場的高等級熱職工成本意識。坯達到一定量時,馬上安排裝爐;二、裝爐應(yīng)使加熱爐中冷、熱坯連續(xù)的塊數(shù)盡量大,盡量減少3結(jié)論冷、熱坯料混裝;三、合理制定不同加熱時間要(1)通過對軋鋼工序能耗構(gòu)成進行分析求與不同等級熱坯之間的銜接關(guān)系。綜合以上原認為軋鋼廠的節(jié)能工作應(yīng)以加熱爐節(jié)能為重點,則,安排生產(chǎn)計劃。2013年4-9月,中板廠電耗次之,同時需要關(guān)注余熱余能的回收利用94.4%的熱送坯料能夠熱裝進爐,熱裝比例(2)軋鋼系統(tǒng)中,蓄熱式燃燒技術(shù),黑體71.8%,熱裝平均溫度432℃,熱坯料的平均溫強化輻射技術(shù),節(jié)能涂料,多晶莫來石纖維加強降損失144℃爐子保溫,以及電機變頻調(diào)速都具有較好的節(jié)能2.2適當降低鋼坯加熱溫度,節(jié)約燃料效果,尤其是蓄熱式加熱爐節(jié)能效果明顯,有待鋼坯加熱必須滿足軋制對溫度的要求,包括應(yīng)用鋼坯加熱溫度、溫度均勻性(斷面溫差)的要3)通過蓄熱式加熱爐改造,改用低熱值求。加熱爐分三段控制,它們互相影響,鋼坯岀煤氣作為燃料,置換岀高熱值焦爐煤氣,對公司爐時的加熱溫度、斷面溫差是各段實際參數(shù)控制整體實現(xiàn)煤氣資源合理利用有重要的意義。的耦合結(jié)果。為減少各段間難以預知的耦合影(4)加熱爐在降低熱焓增量方面,熱送熱響,縮小了加熱溫度控制范圍,在此基礎(chǔ)上,根裝、適當降低加熱溫度都得到了較好實施;在提據(jù)不同鋼種、不同規(guī)格軋制溫度要求,將加熱溫杓艸之亡而,吐1號爐燒嘴進行合理設(shè)度降低30~40℃。另外,對于入爐溫度≥300℃中國煤化工的熱裝坯料,適當?shù)乜s短加熱時間、降低加熱溫能人。MG,并取得了較好的節(jié)度,相對冷坯低20~30℃不等。通過適當降低加熱溫度,煤氣消耗降低4.7%,綜合能耗降低參考文獻3.2%[1]陸鐘武,穿越“環(huán)境高山”:工業(yè)生態(tài)學研究2.3合理設(shè)計加熱爐燒嘴[M].北京:科學出版社,2008冶金能源Vol 33 No. 3ENERGY FOR METALLURGICAL 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