浅谈轧钢生产中节能环保降耗新技术的应用

李华强

(西林钢铁集团阿城钢铁有限公司, 哈尔滨 150300)

科技开发是企业发展的源泉，新技术、新工艺的应用、发展尤为重要，近年来，轧钢生产中所涌现的新技术、新工艺主要是围绕节约能源、降低成本、提高产品质量、开发新产品所进行的。

1 连铸坯热送热装技术

连铸坯热送热装技术是指在400℃以上温度装炉或先放入保温装置，协调连铸与轧钢生产节奏，然后待机装入加热炉。在轧钢采用的新技术中热送热装效益明显，主要表现在：大幅度降低加热炉燃耗，减少烧损量，提高成材率，缩短产品生产周期等。

连铸坯热送热装技术的实现需要以下几个条件：(1)质量合格的连铸板坯；(2)工序间的协调稳定；(3)相关技术设备要求，如采用雾化冷却、在平面布置上尽可能缩短连铸到热轧之间的距离，通过在输送辊道上加设保温罩及在板坯库中设保温坑等；(4)采用计算机管理系统。

根据国内目前的实际情况分析，需要继续推广该技术，己经采用的轧机应当在提高水平上下功夫。通过加强管理保证该技术的连续使用，不断提高热装率和提高热装温度，同时进行必要的攻关，解决由于采用热装技术以后，产生的产品质量不稳定问题。

2 薄板坯连铸连轧技术

薄板坯连铸连轧是钢铁生产近年来最重要的技术进步之一。采用薄板坯连铸连轧工艺与传统钢材生产技术相比，从原料至产品的吨钢投资下降19%～34%，厂房面积为常规流程的24%。生产时间可缩短10倍以上，金属消耗为常规流程的66.7%，加热能耗是常规流程的40% ，吨材成本降低400～600元。

目前薄板坯连铸连轧生产线可以生产的品种主要有：低碳钢、低合金钢、普通管线钢、可热处理钢、弹簧钢、工具钢、电工钢、耐磨钢和部分不锈钢等。

增加薄板坯连铸连轧品种所采取的主要措施归结起来主要有：改进电炉原料结构，普遍进行铁水预处理，加强钢水精炼，配备真空精炼设备，从根本上改善钢水的纯净度；改进结晶器的结构；二冷普遍采用轻(软)压下技术，并根据钢种、铸速对二冷区域轻(软)压下的起点、终点、压下量及压下速率进行智能化控制；加大铸坯厚度以增加压缩比，提高浇铸过程中结晶器液面的稳定性；进行粗轧；多次高压水除鳞；进行铁素体轧制等7 个方面。这样不仅全面提高了热轧薄带卷的质量，而且可扩大产品品种范围。

从工艺理论上来分析，薄板坯连铸速度高、凝固传热强度大，只要控制低的系统浇铸温度，加上电磁搅拌、轻压下等技术，铸坯质量就可以达到或接近传统板坯连铸的质量。快速边部加热、均热，多道次高压水除鳞，加上新流程的精轧机组配备了最新的技术装备，轧制质量可以优于部分传统热轧机组的轧制质量，在同样的洁净钢生产条件下，新流程生产各种优质薄带材可以达到传统流程的质量水平。

3 节能加热炉技术

高效蓄热技术是目前世界上先进的燃烧技术，可以从根本上提高企业能源利用率，对低热值煤气进行合理利用，最大限度地减少污染排放，很好地解决燃油炉成本高、燃煤炉污染重的难题。

新型蓄热式炉技术能最大限度地回收出炉烟气的热量而大幅度节约燃料、降低成本，还能提高炉子的产量，同时减少CO2和NO2的排放量，有利于环境保护，因此引起普遍重视和迅速推广。新型蓄热式加热炉技术的重大突破主要表现在两个方面：一是蓄热体改为陶瓷小球、蜂窝体等陶瓷质蓄热体，表面积比格子砖大了几十倍，因而传热效率很高，蓄热室体积大大减少；二是换向设备的改造和控制技术的提高，使换向时间大大缩短，可靠性增强。传统蓄热室的烟气温度为300℃、600℃，而新型蓄热室烟气排出的温度只有200℃或更低。新型蓄热室可以将空气或煤气预热到比炉烟气温度只低100℃左右，热效率可达到70%以上。

我国钢铁企业高炉煤气放散率为13.72%，如果将放散煤气全部利用，可节约260 万t标煤。采用高效蓄热技术后，可实现轧钢加热炉的高效、低耗和清洁生产，生产成本可大大降低，提高产品竞争能力。

4 热轧工艺润滑技术

对许多轧机而言，采用工艺润滑能降低轧制压力、转矩和能耗，特别是对钢板轧机尤为重要。轧板时往往因为轧制力能参数而限制了允许压下量，在薄板轧机上采用润滑可以减薄轧制带钢的厚度，以及减少轧辊磨损而改善产品表面质量。钢的热轧温度一般在800～1 250℃，在变形区轧辊表面的温度可高达450～550℃，因此，需要用大量的水冷却轧辊。在这种情况下，热轧润滑剂应具备以下性能：a对轧辊表面有牢固的附着能力，不易被水冲掉；b高温下有良好的抗氧化及耐热性；c抗乳化性好，轧制后容易与冷却水分离。

通过试验可得出以下结论：

(1)采用热轧工艺润滑，轧制压力比初期轧制时的轧制压力降低得多。

(2)轧辊表面状况：由于使用润滑剂附辊面上生成了薄膜，使辊面始终保持光滑的状态。

(3)轧辊磨损：由于轧制力的降低和轧辊表面生成薄膜，轧辊磨损量通常可减少30%。

(4)成品形状及断面改善：由于轧辊磨损的减少和轧制压力的降低，使成品的形状和断面得到改善。

(5)轧制动力消耗降低：由于轧制力的降低，轧制动力的消耗约下降8%。

5 可逆冷轧机工艺润滑

目前冷轧薄板生产除用连续式冷轧机组外，仍有不少冷轧厂采用可逆冷轧机组。随着小钢厂的发展，可逆冷轧机由于其灵活性和经济性而更受到青睐。可逆冷轧机工艺润滑的特点：由于原料至成品往复各道次均在同一轧机上完成，而为其配套的乳化液系统仅能有1套，因此不能像连轧机组那样配置2～3套乳化液系统以提供不同浓度的乳化液，达到既充分发挥轧制油的特点，又能减轻轧制油对成品表面的影响；而可逆轧机的一套乳化液系统既要兼顾轧制油的润滑性能，又要保证轧制油的清洁性。

(1)由于在可逆轧机上低速大压下量的初始道次和高速小压下量的成品道次均在同样工艺润滑条件下完成，因此对轧制油的特性要求更高。

(2)可逆轧机轧制时自始至终由工作辊完成，而往往采用的轧辊又是麻面辊(考虑退火后减少粘结和提高表面清洁性)，无形中增加了中间道次的轧制力和表面铁粉的沉积及乳化液的不必要恶化。

(3)由于可逆轧机的往复轧制，每轧一道次带卷要被重新卷取，在变形热的作用下，往往表面易产生轧制后的斑痕，影响硬状态的表面质量，因此

对轧制油的特性和轧机本身的吹扫装置要求更严。

(4)为发挥可逆轧机的能力，在条件允许情况下，往往以最少的道次组织生产，而不像连轧机有固定的轧制道次，因而对轧制油的润滑性潜力要求更高。

(5)一般二手四辊可逆冷轧机工作辊直径偏大，可轧最小厚度受到限制，当市场需求时，为了尽可能轧薄一些，则提高了对轧制油的要求。

鉴于上述原因，四辊可逆轧机的工艺润滑比连轧机在一定意义上对轧制油的要求更苛刻一些。

6 可逆冷轧机的工艺装备对工艺润滑效果的影响

工艺润滑综合效益的发挥除轧制油本身特性外，可逆轧机本身必要的装备完善也相当重要。

乳化液系统的过滤装置要完备过滤装置包括机械杂质过滤和磁性过滤两部分。同时过滤系统和供液系统应分离，并且过滤系统的能力要大于供液能力，以使供液系统能保证供应足够的清洁乳化液，而且保证系统的压力、流量相对稳定，不受过滤系统的影响。