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摘要 ：随着社会经济的快速发展，科学技术水平的显 著提高，我国对钢铁产量需求不断增长，现阶段，由于我 国轧钢生产工艺较为落后，与先进国家生产工艺具有较大 差距，在轧钢生产环节能量消耗巨大，因此，促进轧钢生 产中新型工艺与节能技术的发展有着重要的意义和影响。 因此，大量钢铁企业纷纷顺应时代发展潮流，不断改进轧 钢生产技术的同时积极研发新型工艺方法，确保钢材质量 和产量的不断提升，尽可能减少钢材生产资金的投入。基 于此。本文就轧钢生产中新型工艺与节能技术进行详细研 究和分析，全面提升轧钢生产的质量和效率，确保钢铁企 业获取最大经济效益和社会效益。
为贯彻落实国家“节能减排”目标，我国钢铁企业应 积极采取相应方法措施，在生产设备和生产技术中进行有 效节能减排策略，如今已经获得初步成效，轧钢生产对原 材料的消耗已呈现逐渐下降的趋势。尽管如此，我国轧钢 工艺节能成绩依然与发达国家有着巨大悬殊，从轧钢各环 节节能效果来看，致使能源消耗量较高的主要原因是 ;对 热炉能源消耗的控制不够科学、合理，怎样实现国家“节 能减排”的目标，达到真正意义上的绿色生产，并促进我 国钢铁生产低能耗健康发展，已经成为我国钢铁企业现阶 段必须广泛关注和探究的问题。
1 轧钢生产发展研究
1.1 轧钢生产现状研究
从20世纪 50 年代以来，我国对重工业的发展越来越 重视，轧钢生产作为钢材生产过程中的重要环节，其必定 受到国家的高度关注，至此，轧钢生产迎来新的机遇和挑 战。但是，一直到20世纪 90 年代初期，我国轧钢生产技术 水平依然与发达国家有着显著的差别，具体表现为 ;轧钢 生产技术水平较低 ;设备设施不健全且容易出现安全故 障 ;轧钢生产规模较小无法形成集中化、一体化的生产流 水线 ;轧钢生产能源消耗较大 ;虽然生产投入资金较多 但获取的经济效益较少 ;轧钢产品质量较低且品种较为单 一。然而，到了20世纪 90 年代后期，随着全球化经济的快速发展，我国国际竞争力的不断提高，再加上钢材市场对 钢铁产量需求的不断增加，使得我国钢铁企业迎来新的发 展浪潮，从而我国各钢铁企业纷纷对轧钢设备进行采购 ; 积极引进先进轧钢技术 ;优化转型企业管理模式的同时纷 纷建立一体化的生产流水线 ;至此我国轧钢生产取得显著 的进步和发展。与此同时，轧钢生产水平的不断提升能够 有效带动与之相关的增值产业，进而促进我国经济发展水 平快速增长。从整体上来说，当前我国轧钢生产主要存在 以下几个特点 ;钢铁产量需求不断增加 ;质量水平显著提 高 ;生产规模不断扩大并逐渐向规模化、一体化、集中化 方向发展 ;钢铁需求量显著提高 ;钢铁生产经济增长值不 断提升。
1.2 轧钢产品分析
现阶段，我国生产的主要轧钢产品有型钢、管材、板 带材以及特殊钢材等，型钢主要指的是根据特殊钢材的使 用需求，将钢材加工成一定的形状，其截取的形状主要按 照客户个性化需求，与此同时，其尺寸也是按照相应的使 用要求设计的，例如，钢轨、三角钢、方钢等。管材主要指 的是将其直接作为管道施工的材料，通常情况下，制作管 材的材料是较为丰富的。板带材主要指的是 ;材料断面是 矩形的并且材料的宽度和厚度较大，在一般情况下，对板 带材进行分类主要依照的是其厚度。特殊类型钢材主要指 的是钢材由特殊材料和特殊技术水平加工而成的，具有不 一样的价值和作用，其主要应用于特殊工业生产方面，特 殊类型钢材和其他几种钢材相比更具特殊优势和特点，例 如，弹簧钢比普通钢更具有抗拉性和弹性，碳钢比普通钢 的强度更高。
2 影响轧钢工序能耗因素分析
2.1 加热温度的影响
轧钢加工过程中能源消耗主要包括电力设备能源消 耗、燃料能源消耗以及氧化烧损等方面，虽然轧钢生产容 易受到各种工序能耗因素的影响，但是加热温度是其中最 重要的影响因素。根据相关调查研究表明，加热温度与热 量消耗有着紧密的联系，当加热温度处于 1150℃ ~ 1250℃ 时，一旦温度下降 10℃, 将会对轧钢工序的能量消耗具有严重影响，因此，要适当对加热温度进行降低，确保钢坯 正常生产的同时有效将能量消耗进行降低。与此同时，加 热温度与单位电量消耗呈现线性关系，加热温度降低在一 定程度上可以大大减少电量的消耗。
2.2 轧钢炉子热效率
轧钢炉子加热方式和内部结构对能源消耗有着巨大 影响，良好的加热方式能够有效提高燃料的燃烧速度和效 率，从而产生较多的热量。除此之外，如果炉子内部结构 较好就可以很好的实现保温目标，进而最大程度的减少热 量的流失。
2.3 钢种生产方式的影响
不同钢种具有不同地加热温度、加热工艺以及加热时 间，在进行钢材轧钢过程中，钢种的燃料消耗是完全不同 的，一旦出现生产工艺操作不当的问题，不仅无法实现相 应轧钢成效，还会造成大量能量的消耗，进而不利于轧钢 生产中节能优势的进一步发展。
3 轧钢生产中的新型工艺
此种轧钢生产中的新型工艺，主要利用轧机对金属 进行挤压使其变形而形成的新的轧钢，其工艺主要包括 以下几方面 ;配料准备、钢的加热、钢的轧制以及钢的精 整与入库。其中加热的主要目的在于加强钢的塑性，降低 变形抗力的同时更容易轧制，在钢的轧制过程中利用二 辊式轧机对钢进行连续性轧制，采用孔型轧轧制法。相比 于其他生产工艺，其方式在效率和质量方面更具优势。值 得注意的是，在进行该工艺过程中应将开轧温度调整为 980℃ ~ 1050℃, 终轧温度调整为 850℃ ~ 950℃ ; 终轧温 度只有控制在结晶温度以上时才可以进行轧制，能量消耗 会随着变形抗力的减少而降低，在一定程度上能够保障产 品机械效能。除此之外，轧制钢材的主要品种分为钢筋混 凝土用热轧带肋钢筋中的HRB400、HRB400E、HRB500、 HRB500E、HRB600D等、其规格直径为 8mm ～ 40mm， 是 现阶段国内较为普通的建筑性钢材， 其产品不仅表面光洁、 尺寸精确、力学性能好，还符合 GB1499.2-2018 的钢材。其 新型工艺能够进一步提高生产技术水平，充分发挥其优势 和作用， 其具有配置设备少， 设备利用率高， 生产投资成本 少，生产产量和质量较高， 节能减排的优点， 特别适用于大 规模集中化生产，能够最大程度减少生产成本投入，获取 较高经济效益和社会效益。
4 我国现阶段轧钢生产节能技术
虽然我国轧钢生产节能技术多种多样，但是满足高效 和节能的轧钢生产技术却是少之又少，加热炉节能技术作为我国当前较为先进的轧钢生产节能技术其主要包括以 下几个方面。
第一，加热、蓄热燃烧技术。蓄热燃烧技术主要通过 对炉内烟气热量的大量回收和高效使用来减少燃料的燃 烧，进而降低资金成本投入，提升经济效益和社会效益。 除此之外，其技术还能够对污染气体排放率进行有效控 制，对自然环境进行保护。因此， 加热、蓄热燃烧技术已逐 渐受到社会各界的广泛关注和认可，对其技术的推广力度 逐渐加大。
第二，加热炉的绝热技术与高温炉内涂料技术。众所 周知，轧钢厂内的锅炉无论在体积方面还是面积方面都较 为庞大，根据相关数据报道显示，加热锅炉连续一个小时 的产量大概为 60t，窑内一般由高铝耐火性较强的材料制 作，由此可见，提升耐火材料质量和性能已逐渐成为当今 社会发展的必然趋势。现阶段，广泛利用的节能涂料主要 是碳化硅粉。据调查结果显示，在锅炉内部涂节能涂料可 以有效实现节能目标，其节能效果可达到2% ～ 24%。其 涂料的大量使用不仅在节能方面具有重要意义，还对提高 生产效率有着深远影响。
第三，极速高温低氧燃烧技术。轧钢生产过程中，经 常使用无氧化加热和热轧这两种低成本方式作为主要 建设目标，而极速高温低氧燃烧技术正是实现该目标的 主要方法，其主要指的是当锅炉温度达到 1000℃含氧量 5% ～ 8% 的空气中燃烧，在进行热轧过程中，氧化的损耗 仅为钢材的 3%，通过高温低氧燃烧技术可将烟气余热进 行大量回收，减少燃料的损耗，这一方法已成为发达国家 广泛推广的新型节能燃烧技术。
第四，连铸坯热送热装技术。该技术已在实践过程中 取得较高成效，其不仅可以降低原料燃烧损耗，还可以在 保证连铸坯区加热温度的前提下，采用热送热装技术来提 高连铸坯区加热温度已成为解决这一问题的主要手段。该 技术可将热送过程中出现的温差降到最低限度，从而保证 在铸坯热送热装过程中不会发生氧化铁皮脱落现象。为了 保证连铸坯在热送过程中的质量，可采取以下几个方面措 施 ：一是在送钢水和装钢水时采用具有加热功能及保温功 能的保温壳等保温装置 ;二是要保证在送钢水前对连铸坯 拉速进行合理匹配 ;三是要尽可能将连铸坯坯型与送钢工 艺参数匹配好。
第五，低温轧制与轧制工艺润滑技术，近年来，相关 实践成果已经明确表明，降低能源消耗的节能效果是最 好的。当加热炉内温度达到 1100℃时，降温节约的能耗 可以达到 9.6%。轧制的功效非常显著，对于轧机来说，利 用轧制工艺润滑技术可以减少原料损耗，尤其对于钢材轧机的效果是更为突出。通常情况下，钢的热轧温度为 800℃ ~ 1250℃左右，所以，在对其进行冷却过程中需要 利用大量水，而工艺润滑技术由于轧制动力因素，完全可 以高效的解决这一问题，因而，其方法同样具有较高的节 能意义。
低温轧制对轧钢板材的综合性能有较大影响，特别是 对于低碳合金铁及低碳钢的低温轧制时要更加严格。通常 情况下，冷连锻时使用高温和高硫(氮)含量的合金钢或 含硫合金 ;冷轧时使用中碳、低碳钢等含硫成分。随着冷 轧冷连轧新工艺及相关设备不断完善并投入生产使用后， 由于中碳高碳钢和高碳合金钢在低温条件下的性能变化， 以及轧制工艺过程中润滑技术问题， 所引起的板形缺陷问 题愈发突出。本文对国内外低温冷连轧工艺用润滑技术应 用现状进行分析， 提出了提高低温状态下轧钢板材综合性 能新思路、新途径 ：一是通过改变润滑油品组成、合理控 制摩擦系数和添加剂配方等措施提高了低温状态下轴承 和轧机润滑效果;二是通过采用新型油脂(含氧高的油脂) 和采用新型添加剂(如复合抗氧剂) 及合理配置配方等措 施提高了冷连轧过程中板形缺陷问题 ;三是通过调整冷 却工艺控制温度(通常高于 300℃), 采用低温冷却技术来 减少金属在低温状态下流动摩擦系数升高后产生的热量 损失。
5 轧钢工艺节能的主要途径
5.1 节约热能的途径
热能作为轧钢生产过程中的主要耗能，其在整体耗能 比例中是较高的，面对这一发展现状，相关人员应充分利 用相应方法策略对热能进行有效节能，因而，钢铁企业必 须对加热炉进行彻底改进和完善，积极引进先进节能设 备，并采取相应节能措施，在条件允许的情况下，增添节 能加热炉，其主要涵盖以下内容。第一，增加加热炉的长 度。当其长度增加后，热能的利用率将会得到显著提升。 同时，还可以对炉尾废气温度做出有效管控，防止炉尾废 气温度较高情况的发生，从具体实践效果方面来看，其长 度每增加 1m，钢坯的温度就可以提升20℃ ~ 30℃左右， 炉尾废气温度降低 30℃左右。由此可见，其做法可以有效 减少热能损耗。第二，提高炉壁绝热效果。在炉壁外侧添 加绝热层，有效减少炉内热量的流失，保障炉内温度一直 处于合理范围内。第三，强化加热工艺的控制。随着社会 经济的快速发展，信息技术水平的不断提高，钢铁企业可将先进信息技术和轧钢生产节能技术进行有机结合，这一 做法不仅可以实时性管控加热炉的温度、风量以及燃烧情 况，还可以结合加热炉具体情况进行科学化、合理化的控 制，大大减少燃料的浪费。第四，提高废气的利用率。通 常情况下，炉内热量的流失主要通过废气排放，废气进行 排放时会消耗40% 的温度，如果钢铁企业积极采取相应措 施对废气进行高效使用，那么就会在一定程度上大大减少 能源的损耗，例如 ;钢铁企业利用换热器、热量回收蒸汽 等方式，促进电力生产将热能进行有效使用。虽然，现阶 段节约热能的方式方法较多，但受现实环境影响，部分方 法未能得到有效实践，因此，钢铁企业在对热能节约途径 选择时，必须要结合自身发展的实际情况以及未来发展方 向，进行科学化、合理化的选择。
5.2 节约水资源的途径
水资源作为轧钢生产过程中的重要基础，其作用较 大。从现实情况下来看，我国部分钢铁企业仅仅对能源进 行节约，而忽视对水资源的节约。相关人员不仅不重视水 资源的循环利用，还不采取正确的水资源节约途径，进而 造成水资源浪费变得越来越严重，为实现节约水资源的目 标，要求钢铁企业必须重新树立正确思想观念，提升全体 工作人员的节水意识，将节约水资源贯彻落实到轧钢生产 环节的各个阶段。例如，在炉尾出钢环节，需要使用水资 源对轧钢进行冷却，结合此情况可以有效建设冷却水闭路 循环系统，从根本上提升水资源利用率，尽可能减少水资 源的浪费。除此之外，钢铁企业还应对管理模式体系进行 高效强化，结合企业发展具体情况，建立健全相应水资源 管理体系，加强水资源的利用，最后提高水资源监督管理 水平，并通过针对性的措施对浪费水资源现象进行及时发 现、及时处理。
6 结语
综上所述，节能理念需要在每个公民心中深深扎根， 在轧钢生产过程中，不仅要对其生产方式进行彻底改变， 还要对其节能方式和新型工艺做出创新，积极利用多种 方法提升能源的利用率，减少不必要燃料损耗，从根本上 实现节约能源的目标，进而获取最大的经济效益和社会效 益，促进我国钢铁行业的健康、可持续发展。
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