PDF《轧钢系统节能技术分析》

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0 0 冶金动力h诬TAI , L URG I C AL P OWER

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1 0 年第 4期总第140期 轧钢系统节能技术分析 陈冠 军(首钢技术研究 院, 北京

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4 3 ) 【 摘要】通过国内外历年钢铁产量、 综合能耗和轧钢工序能耗的变化, 阐明轧钢技术进步.

结合实例采 用分类 比较分析方法 比较 了不同品种轧钢 系统 的能耗结构 , 指出轧钢系统的节能应以加热炉节能为重点. 在分 析蓄热燃烧 、 涂料、 步进炉 、 汽化冷却 、 热装热送 、 变频调速和轧钢 自动化等技术基础上 , 结合首钢近年结构调整 的实践 , 阐述了首钢不 同地 区轧钢系统节能技术应用状况和现存 问题 , 指 出了今后首钢轧钢系统的节 能方 向和 对策. 【 关键词 】轧钢工艺;

系统;

节能;

T序能耗 【 中图分类号】T G

3 0

6 【 文献标识码】A 【 文章编号】1

0 0

6 ―

6 7

6 4 (

2 0

1 0 )

0 4 ―

0 1

0 0 ―

0 4 An a l y s i s o f En e r g y - s a v i n g Te c h n o l o g y o f S t e e l Ro l l i n g S y s t e m C HE N G u a n j u n ( S h o u g a n g R e s e a r c h I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y ,B e ~ i i n g

1 0

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4 3 ,C h i n a ) 【 A b s t r a c t 】 Wi t h h i s t o r i c a l c h a n g e s o f s t e e l o u t p u t , t o t a l s t e e l e n e r g y c o n s u m p t i o n a n d s t e e l r o l l i n g e n e r g y '

c o n s u mp t i o n a t h o me a n d a b r o a d , s t e e l r o l l i n g t e c h n o l o g y p r o g r e s s i s i l - l u s t r a t e d . By s o r t e d a n d c o mp a r e d me t h o d s wi t h e x a mp l e , e n e r g y c o n s u mp t i o n s t r u c t u r e o f d i f f e r e n t v a r ie t i e s i n t h e s t e e l r o l l i n g s y s t e m i s a n a l y z e d .T h e a n a ly s i s r e s u l t s s h o w t h a t e n e r - g y s a v i n g o f t h e s t e e l r o l l i n g s y s t e m s h o u l d b e f o c u s e d o n e n e r g y s a v i n g o f h e a t i n g f u r n a c e . On t he b a s i s o f a n a ly s i s o f t h e t e c h n o l o g y s u c h a s r e g e n e r a t i v e c o mb u s t i o n ,c o a t i n g ,wa l k i n g - b e a m t y p e f u r n a c e , v a p o u r i z a t i o n c o o l i n g , h o t l o a d i n g a n d h o t f e e d i n g , f r e q u e n c y c o n v e r s i o n s p e e d c o n t r o l a n d a u t o ma t i o n o f s t e e l r o l l i n g , i n t h e l i g h t o f t h e p r a c t i c e o f s t r u c t u r e a d j u s t - i n g i n S h o u g a n g i n r e c e n t y e a r s , a p p l i c a t i o n o f e n e r g y - s a v i n g t e c h n o l o g y a n d e x i s t i n g p r o b - l e ms i n t h e s t e e l r o l l i n g s y s t e m i n d i f f e r e n t d i s t r ic t s i s e x p a n d e d , t h e e n e r g y - s a v i n g t r e n d a n d c o u n t e r me a s u r e s o f t h i s s y s t e m i n t h e f u t u r e i s p o i n t e d o u t . 【 K e y w o r d s 】s t e e l r o l l i n g t e c h n i q u e ;

s y s t e m ;

e n e r g y s a v i n g ;

e n e r g y c o n s u m p t i o n o f p r o ― Ce SS

1 引言 近年世界钢铁产业发展迅速 ,

2 0

0 7年世界粗钢 产量达到 l

3 .

5 l 亿t,尽管受国际金融危机影响, 许 多钢厂减产 , 钢铁产能有所下滑 , 但2008年世界粗 钢产量仍达到

1 3 .

2 9 亿t.中国钢铁产业发展迅猛 , 粗钢产量从

1 9

9 9 年的

1 .

2 4 亿t到2008年突破

5 亿tIll.并保持连续

1 O年持续增长 , 中国钢铁产能 占世 界 钢铁 产能的比重 从1999年 的15.72%增 加到2008年的

3 7 .

7 %. 在近年国家出台的钢铁产业结构 调整和节能政策扶持下 , 中国钢铁综合能耗从

1 9

9 9 年1240kgce/t下降到

2 0

0 8 年的

6 3

0 k g e e / t I

2 1 . 但是 总能耗呈大幅上升趋势 . 节能工作任重道远. 在钢铁 能耗构成中, 轧钢工序能耗占钢铁能耗比重不高 , 仅为10%15%, 在近年轧钢新技术应用下. 中国钢铁 的历年轧钢工序能耗,从2000年的 l

1 7 .

9 5 k g c e / t 降至

2 0

0 8 年的

5 9 .

5 2 k g c e / t E

3 J 一, 中国钢铁综合能耗 和轧钢工序能耗变化见图

1 所示 . 随着现代钢铁产品质量 、 品种的升级, 深加工层 次的不断增长 , 轧钢工序能耗在不断增加阁 .

1 9

9 9 年 国际先进水平的热轧工序为

4 7 .

8 2 k g c e / t . 冷轧工序 为8O.28kgce/t,中国钢铁的轧钢工序无论是冷轧还 是热轧与国际先进轧钢工序比较 , 工序能耗均有一

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1 0 年第 4期总第140期 冶金动力M盯A I L U R G I C A L P I ) WE R

1 0

1 f 西苦、 耀鼗200

0 20

02 2

0 0

4 2

0 06

20 08 色图1历年 中国钢铁综合能耗和 轧钢 工序能耗变化 定差距. 通过轧钢品种分类 比较 , 中国轧钢工序能耗 与先进轧钢工序能耗 比较 , 尚有

1 0 %~

2 0 %的节能潜 力网 .

2 轧钢 系统 能耗状况 关于能耗分析的方法一般采用 e ― P 法翻 一, 介于 轧钢系统工序能耗与轧钢工艺技术紧密关联 ,为更 好理解轧钢系统能耗构成 , 下面在其分析基础上 , 采 取分类 比较分析方法 ,以2008年某轧钢企业型材 、 板材热轧工序为例 , 在能耗结构中, 分燃耗 、 电耗 、 蒸汽、回收能源和其他介质能耗 ,其他介质能耗包括 水、压缩空气、 氧气和氮气等消耗 , 轧钢工序能耗构 成见表 I . 表1轧钢工序能耗构成 k g c e / t 名称 燃耗 电耗 蒸汽 其他 回收 工序能耗 型材

5 7 .

3 3

2 3 .

2 8

6 .

1 2

0 .

9 2

0 8

7 .

6 5 厚板

8 0 .

6 1

2 9 .

4 2

3 .

6 1

7 .

6 1 -

7 .

6 2

1 1

3 .

6 3 带材

5 5 .

8 1

2 8 .

1 I

1 .

3 3

0 .

8 2 -

2 .

2 6

8 3 .

8 2 由表

1 可知,型材产品简单,钢坯加热温度较 低,燃耗低 , 轧制工艺技术相对简单 , 电耗最低 ;

而板 材和带钢与型材相 比, 加工步骤增多 , 电耗较高 ;

由 于厚板钢坯出炉温度高 , 其燃耗最高. 燃耗与电耗比例见图 2所示 . 由图 2可知 , 燃耗 占轧钢工序能耗 比重 的65%~

7 0 %, 而 电耗 占25%33%, 由于燃耗为加热炉单耗 , 故轧钢节能应 以加热 炉节能为重点 , 电耗次之.

3 轧钢系统节能技术 通过上面实例的分析 ,轧钢品种的不 同和轧制 工艺技术的不同 , 其工序能耗相差很大 , 为有效实现 轧钢系统的节能 ,可以采取对标挖潜的方法开展工 作.针对轧钢系统的节能 , 主要考虑以下节能技术 .

3 .

1 加热炉节能技术 ( I ) 蓄热式燃烧技术

2 3 轧钢系统 图2燃耗与电耗 比例 近年蓄热式燃烧在轧钢加热炉上应用发展迅 猛 .采用蓄热式燃烧技术与无余热回收的加热炉 比较,可实现节能

4 0 %以上 , 与换热器预热技术 比较 也可实现

1 0 %~

2 0 %的节能潜力. 中国采取蓄热燃烧 技术的加热炉也不少于

4 0

0 余座.但是从近年蓄热 式加热炉能耗统计上 , 其节能优势并不突出, 甚至有 同行提出该技术节能不节钱 的看法 ,该技术在欧洲 近年推广应用案例已大幅下降网 , 不过 , 采用双蓄热 ( 同时预热煤气和空气

1 0

0 0 o C 以上 ) 技术的加热炉 在 利用 富余高炉煤气 方面的确很有效 ,效率高于

7 0 %, 节能效果显著 . (

2 ) 节能涂料 节能涂料利用远红外辐射原理 ,将涂料喷涂在 各种高温窖炉的耐火材料表面 , 提高光谱发射率 , 增 强炉........