摘要：我国特殊钢生产装备和操作技术以及生产管理都比较落后，节能工作至今还来引起足够的重视，也是节能工作的一个薄弱环节。
关键词：轧钢；节能；技术；
前 言：轧钢节能已取得很大的成绩，墓本上是靠加强能源管理和小改小革措施，而靠设备更新，采用新工艺，技术改造节能的比重还很小。日前特殊钢厂的技术改造已提到日程上来，应该将节能工作紧密结合起来。
1 特殊钢厂轧钢节能工作中的特点
1.1冷锭坯多
不设初轧机的特殊钢厂几乎全部钢锭是冷装的，而有初轧机的厂由于钢锭剥皮和无均热炉，冷锭量也不少。另外，即使能够热装。热装温度也比较低，一般在65 0℃以下，热装率也比普通钢厂低很多，有的厂只达1 5%以下每增加1吨冷锭约需多耗能量达3 0斤标煤。钢坯也是冷料居多，热装工艺很少，而直接轧制尚是空白。现代化轧钢车间节能工作中采用热装炉和直接轧制已占据了很重要的地位，因此能耗迅速下降，但特殊钢生产在这方面还有很大的困难，故降能工作一直很缓慢。
1.2 加热速度慢
在炉时间长特殊钢中的高碳钢和合金钢由于其导热性差，加热速度快时，因原料内外温差而产生较大的热应力，使原料产生裂纹。特别是加热初期原料温度在50-60℃以下时，加热速度应更慢。因此，特殊钢的加热速度比普通钢慢，如加热厚10-20毫米坯料，碳素工具钢的加热速度为12-13分/厘米，而普通钢为6-7.5分/厘米，即慢了一倍。在炉时间前者240-260分钟（以20毫米厚计）后者为120-150分钟。前者的燃耗自然大很多。
1.3 反复加热次数多
特殊钢轧制温度范围比较狭窄，变形抗力比较大，一般使用钢坯断面比较小，某些高合金钢小型棒材使用最小钢坯为40毫米方，一般均需经二次以上开坯，反复加热次数访三次以上，每加热一次需多耗标煤60公斤。
1.4 热处理量大
普通钢厂基本上无热处理，有的话也比较少。其中厚钢板车间热处理量是比较大，但只占30%以下，而特殊钢厂有大量热处理钢材，多则占80%以上，因此需耗去大量燃料，使特殊钢厂的能耗大大提高了。如采用车底式退火炉退火，每处理一吨钢材需耗达110公斤/吨标煤采用退辊底式炉常化、需耗90公斤/吨，淬火需耗10公斤/吨回火需耗80公斤吨因此，热处理量增大，能耗将大大增加，这是特殊钢厂能耗大的主要原因之一。
1.5 作业率低
待殊钢厂轧钢材生产批量小，换辊次数多，两根轧件之间间隙时间比较长。因此，作业率比普通钢厂低，实际轧机日夜作业率都在60%以下，而普通钢厂则达75-80%。由于作业率低，仍需有加热炉保温，轧机空转以及其他动力等消耗，故能耗便大大增加了。一般作业率每提高1%，则能耗可下降3.5%。
2 轧钢生产节能技术
2.1 薄板坯连铸连轧技术
采用薄板坯连铸连轧是钢铁工业近年来最重要的技术进步之一。标准扁钢坯是直接在热钢带机上轧制的，节约了处理和能源费用。预计节能量为标准冷装料能源费用的50%。
2.2 加热炉节能技术
（1）蓄热式燃烧技术。蓄热式燃烧技术在轧钢系统中应用后，有效的降低了燃料的消耗指标，目前在轧钢系统的9座加热炉中通常会采用蓄热式燃烧技术，由于其对炉内烟气进行充分的回收，从而大幅度的降低了对燃料的消耗，这样在节约燃料的同时也有效的降低了成本，同时还能使炉子的产量得以提高，减少了二氧化碳和氮化物的排放量，对保护环境起到了积极的作用，所以在钢铁企业中应进行广泛的推广应用，相信对降低轧钢工序的能耗具有积极的作用。（2）加热炉绝热技术与高温节能涂料。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前在加热炉上普遍使用节能涂料来提升炉子的生产率和经济效果。节能涂料中主要成分为炭化硅粉，目前由于加大的了对节能涂料的研发力度，相继有其他系统的节能涂料被开发出来，并应用于加热炉中，节能效果显著，最高能达到节约能耗的百分之二十左右，对炉子的生产率也能提高百分之二十五左右，效果很明显。（3）高温低氧燃烧技术。采用高温低氧燃烧技术，可回收大量的烟气余热，节约燃料约50%左右，能大大缩短加热时间，提高生产率，节约能源，降低氧化烧损，成为20世纪90年代以来发达国家开始普遍推广应用的一种全新节能燃烧技术。（4）连铸坯热送热装技术。扁钢坯可以在不同温度下装料，装料温度越高越节能。每提高入炉温度100℃，可降低加热炉燃耗约6.7×104kJ/t。介绍了首钢热装热送技术的推广应用情况及效果，结果表明采用一般热装热送工艺可以节能35%，采用直接装送技术可以节能65%以上，减少加热炉燃料，提高加热炉产量。
2.3 低温轧制与轧制工艺润滑技术
低温轧制技术是降低轧钢系统工序能耗的重要节能措施。降低加热炉出钢温度可以减少燃料消耗，但其变形抗力和轧制功率增加。近年来，许多轧制生产的实践经验已经证明降低燃耗的节能效果更显著，当温度问1100℃出锅时，降温节约的能耗达9.6%，且出锅温度降低则氧化铁皮量显著减小，低温轧制在燃料消耗和氧化铁量的降低上所获得的效益，完全能抵消并超过提高轧制功率所增加的成本。对许多轧机而言，采用工艺润滑技术能降低轧制的能耗，特别是对钢板轧机尤为重要。钢的热轧温度一般在800℃～1250℃，在变形区轧辊表面的温度可达450℃～550℃，因此，需要用大量的水冷却轧辊。通过实验可以发现，采用热轧工艺润滑，由于轧制力的降低，轧制动力的消耗约下降8%。
2.4 在线热处理技术
近年来，在线热处理技术受到普遍重视，这是因为在线热处理利用轧制余热对钢材进行热处理，可以省去离线热处理必须的二次加热，因而节省能源，简化操作，缩短了产品的交货期。
3 我国轧钢生产节能降耗的建议
3.1 优化产品结构
钢铁企业一方面要巩固现有产品的现有市场份额，实行专业化、精品化生产；另一方面要大力发展优质板带类钢材，提高中厚板、热轧薄板、冷轧薄板和涂层板材产品质量，开发优质船板、石油行业用板、汽车及家电用板等高档板带产品。优化产品结构和提高装备水平是密切关联的，都是钢铁行业实现由“大”变“强”，挖掘节能减排潜力的关键环节，也是降低单位产值能耗和单位工业增加值能耗的主要途径。
3.2 提高装备水平，淘汰落后生产能力
钢铁企业必须结合整合进程，及时淘汰落后生产能力，按照等量置换原则，淘汰国家公布的淘汰类落后生产能力（设备和工艺），并严格禁止建设属于国家限制类的1000m3以下的高炉。同时要瞄准世界科技前沿，积极引进和运用最新技术，使新上项目和技术改造项目，不仅在技术上，而且在能源消耗上都达到世界先进水平。
3.3 调整工艺结构和原料结构、能源结构
工艺结构、炉料结构与能源消耗水平有很大关系，合理的工艺结构、炉料结构对降低能源消耗起着重要作用。提高炼铁喷煤比、增加球团配比、采用连续铸钢工艺，采用薄板坯连铸连轧工艺，轧钢坯料热装工艺等技术均有比较明显的节能减排效果。炼铁工序要实行精料，配加一定比例的球团矿。多用球团矿，少用烧结矿就可节能。同时球团矿含铁品位高于烧结矿，又可以实现提高入炉矿品位的效果，还改善了高炉的透气性。焦化工序通过多喷吹煤粉，可以改变高炉炼铁能源结构，少用焦炭可节能1.5％。这是高炉炼铁工序结构调整中心环节。炼钢精料也是必须引起注意的问题。铁水要求低硅、低硫、低磷、高温、少渣；石灰要低二氧化硅、低硫、高活性度，一要选择二氧化硅低的石灰石，二要采用煤气烧石灰，杜绝煤和焦炭烧石灰。高铁水比采用矿石冷却法，铁水比95%左右，加一些自产废钢，其余用矿石冷却。这是一种熔态还原，矿石或含铁氧化物融入炉渣，利用铁水碳和热量还原，效益很好；一些钢铁企业采用低铁水比、低废钢比、高冷生铁比的原料结构是不合理的。
总之，我国轧钢行业的快速发展，我国的轧钢工序能源有了较大的改进，但目前还有一定的节能空间可供发挥，所以还应把节能的重点放在加热炉上。
参考文献
[1]张智.浅谈特殊钢轧钢节能的措施和方向.2016.
[2]刘军.轧钢加热炉技术在首钢的应用与发展.2017.
论文作者:于增春,刘业,于斌,孙卫
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第21期
论文发表时间:2018/11/2
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