軋鋼與節(jié)能減排

1、 軋鋼&節(jié)能減排組員：馬佳旺吳水鯤田海浪 Page 2一、軋鋼的基本概念及分類(lèi)：金屬塑性變形是金屬加工的重要方法之一。它是指金屬工件在工具外力（主要是壓力）的作用下，產(chǎn)生塑性變形，從而達(dá)到要求的形狀、尺寸和性能的加工過(guò)程。因此，也把塑性變形稱(chēng)為塑性加工或壓力加工。Page 3一、軋鋼的基本概念及分類(lèi)：按金屬塑性變形的加工方式，即綜合考慮工具的特征及工件的變形方式，可將塑性變形方法分為五大類(lèi)（見(jiàn)下表）Page 4一、軋鋼的基本概念及分類(lèi)：n 軋制過(guò)程是靠旋轉(zhuǎn)的軋輥與軋間之間形成的摩擦力將軋件拖進(jìn)輥縫之間，并使之受到壓縮產(chǎn)生塑性變形的過(guò)程。軋制過(guò)程除使軋件獲得一定形狀和尺寸外，還必須使組織

2、和性能得到一定程度的改善。為了了解和控制軋制過(guò)程，就必須對(duì)軋制過(guò)程形成的變形區(qū)及變形區(qū)內(nèi)的金屬流動(dòng)規(guī)律有一概括的了解。Page 5一、軋鋼的基本概念及分類(lèi)：軋制分類(lèi)：1. 按軋制溫度分類(lèi) 2. 按軋制產(chǎn)品分類(lèi) 小小變變形形精精軋軋高高溫溫、大大壓壓下下量量粗粗軋軋成成品品軋軋制制開(kāi)開(kāi)坯坯即即軋軋成成各各種種尺尺寸寸的的坯坯料料半半成成品品軋軋制制力性好、尺寸精確高冷軋動(dòng)大皮、表面粗糙、尺寸波變形容易、易產(chǎn)生氧化熱軋Page 6一、軋鋼的基本概念及分類(lèi)：3. 按軋件、軋輥的位置和相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系分類(lèi) 管材、鋼球等變截面件斜軋轉(zhuǎn)體齒輪、車(chē)輪、車(chē)軸等回橫軋制初、板帶材、型、線(xiàn)軋縱軋Page 7一、軋鋼的

3、基本概念及分類(lèi)：3. 按軋制產(chǎn)品形狀分類(lèi) p 板帶材軋制 p 管材軋制p 型材軋制p 線(xiàn)材軋制Page 8二、熱軋帶鋼的生產(chǎn)特點(diǎn)及生產(chǎn)工藝n 板、帶產(chǎn)品外形扁平、寬厚比大，單位體積的表面積也很大，這種外形特點(diǎn)帶來(lái)其使用上的特點(diǎn)：n 1）表面積大，故包容覆蓋能力強(qiáng)，在化工、容器、建筑、金屬制品、金屬結(jié)構(gòu)等方面都得到廣泛應(yīng)用；n 2）可任意剪裁、彎曲、沖壓、焊接、制成各種制品構(gòu)件，使用靈活方便，在汽車(chē)、航空、造船及汽車(chē)制造等部門(mén)占有極其重要的地位；n 3）可彎曲、焊接成各類(lèi)復(fù)雜斷面的型鋼、鋼管、大型工字鋼、槽鋼等結(jié)構(gòu)件，故稱(chēng)為“萬(wàn)能鋼材”。n Page 9二、熱軋帶鋼的生產(chǎn)特點(diǎn)及生產(chǎn)工藝n 板、帶

4、材的生產(chǎn)具有以下特點(diǎn)：n 1）板、帶材是用平輥軋出，故改變產(chǎn)品規(guī)格簡(jiǎn)單容易，調(diào)整操作方便，易于實(shí)現(xiàn)全面計(jì)算機(jī)控制和進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)；n 2）帶鋼的形狀簡(jiǎn)單，可成卷生產(chǎn)，且在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中用量最大，故必須而且能實(shí)現(xiàn)高速度的連軋生產(chǎn)；n 3）由于寬厚比和表面積都很大，故生產(chǎn)中軋制壓力很大，可達(dá)數(shù)百萬(wàn)至數(shù)千萬(wàn)牛頓，因此軋機(jī)設(shè)備復(fù)雜龐大，而且對(duì)產(chǎn)品厚、寬尺寸精度和板形以及表面質(zhì)量的控制也變得十分困難和復(fù)雜。Page 10二、熱軋帶鋼的生產(chǎn)特點(diǎn)及生產(chǎn)工藝n 1、工藝流程Page 11熱軋帶鋼的技術(shù)要求n (1)尺寸精度要求高n (2)板形要好n (3)表面質(zhì)量要好 n (4)性能要好尺寸精度：厚度精度：縱向厚

5、差尺寸精度：厚度精度：縱向厚差 控制手段：各種控制手段：各種AGC 寬度精度：寬度精度： 控制手段：各種控制手段：各種AWC板形：凸度板形：凸度 楔形楔形 板形控制手段板形控制手段 CVC PC WRB WRS 平坦度：平坦度： 表面質(zhì)量：表面缺陷：劃傷、氧化鐵軋入、印痕、裂紋、麻點(diǎn)表面質(zhì)量：表面缺陷：劃傷、氧化鐵軋入、印痕、裂紋、麻點(diǎn)性能：機(jī)械性能：強(qiáng)度性能：機(jī)械性能：強(qiáng)度 韌性韌性 沖擊性能沖擊性能 延展性延展性 電磁性能：低鐵損電磁性能：低鐵損 高磁感應(yīng)強(qiáng)度高磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁各向異性磁各向異性 化學(xué)性能：耐腐蝕化學(xué)性能：耐腐蝕Page 12熱軋帶鋼生產(chǎn)工藝的新發(fā)展n 1、連鑄坯熱送、熱裝和

6、直接軋制技術(shù)n 2、蓄熱式加熱爐技術(shù)。n 3、板坯定寬側(cè)壓技術(shù)n 4、熱卷箱和保溫罩n 5、無(wú)頭軋制技術(shù)n 6、板形控制技術(shù)n 7、Page 13冷軋技術(shù)n 工藝流程n原料-酸洗-冷軋-倒卷-退火-拉矯-剪切-包裝-入庫(kù)n 工藝特點(diǎn)n所謂冷軋帶鋼，是指在再結(jié)晶溫度以下軋制的帶鋼。一般冷軋帶鋼的軋制不需要預(yù)熱，但對(duì)于塑性比較低的材料有時(shí)需要預(yù)熱。其預(yù)熱溫度不能超過(guò)再結(jié)晶溫度。在冷軋過(guò)程中，有變形功和摩擦功轉(zhuǎn)變的能量，使被軋制的帶鋼溫度升高，雖然可進(jìn)行工藝?yán)鋮s，但有時(shí)待崗的溫度仍可達(dá)到200度以上，不過(guò)這一溫度依然低于再結(jié)晶溫度。n 由于冷軋實(shí)在再結(jié)晶溫度以下進(jìn)行 ，軋件必然產(chǎn)生加工硬化。加工硬化

7、是金屬的變形抗力增加，塑性降低，產(chǎn)生軋制力增大和軋件脆裂的傾向。當(dāng)加工硬化超過(guò)一定限度后就不能軋制了。因此，經(jīng)過(guò)一定的軋制道次后，需要再結(jié)晶退火軟化金屬，之后再繼續(xù)軋制。也因?yàn)槿绱?，冷軋帶鋼生產(chǎn)工藝方法能產(chǎn)生薄帶鋼。n 與熱軋方法生產(chǎn)帶鋼相比，冷軋方法有以下優(yōu)點(diǎn)：n1.可以生產(chǎn)厚度更薄的帶鋼。n2.1.帶鋼的板厚與板形精度高。n3.帶鋼的表面質(zhì)量好。n4.帶鋼的力學(xué)性能好。Page 14軋鋼節(jié)能n 1、加熱爐方面n 1）蓄熱燃燒技術(shù)n 近年來(lái)，蓄熱燃燒技術(shù)在加熱設(shè)備方面得到廣泛推廣，相比于無(wú)余熱回收的加熱爐，蓄熱加熱爐可節(jié)能40%以上。但投資成本較高，存在節(jié)能不節(jié)錢(qián)的觀(guān)念，近期推薦采用雙蓄熱（

8、同時(shí)預(yù)熱煤氣和空氣1000）技術(shù)的加熱爐利用富余高爐煤氣方面，效率高于70%，節(jié)能明顯。n 2）節(jié)能涂料n 節(jié)能涂料利用遠(yuǎn)紅外輻射原理，將涂料噴涂在各種高溫窖爐的耐火材料表面，提高光譜發(fā)射率，增加爐膛換熱，可節(jié)能5%-10%的效果，目前國(guó)內(nèi)不少軋鋼加熱爐都使用該技術(shù)。n 3）步進(jìn)爐和汽化冷卻技術(shù)n 步進(jìn)爐可以減少鋼坯加熱時(shí)間，降低氧化燒損。汽化冷卻可減少軋鋼用水，可以把生產(chǎn)蒸汽回收利用，近年新建加熱爐上逐步推廣應(yīng)用。Page 15軋鋼節(jié)能n 2.高溫低氧燃燒技術(shù) n 實(shí)現(xiàn)低成本的無(wú)氧化加熱和熱軋則是熱軋追求的另一個(gè)目標(biāo)。高溫低氧燃燒就是在溫度高達(dá)1000左右,含氧量在5%8%的氣氛中燃燒 。在

9、熱軋過(guò)程中,氧化的損耗為鋼材的3%6。采用高溫低氧燃燒技術(shù),可回收大量的煙氣余熱,節(jié)約燃料約50%左右,成為20世紀(jì)90年代以來(lái)發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始普遍推廣應(yīng)用的一種全新節(jié)能燃燒技術(shù)。 n Page 16軋鋼節(jié)能n 3.連鑄坯熱送熱裝技術(shù) n 扁鋼坯可以在不同溫度下裝料,裝料溫度越高越節(jié)能。每提高入爐溫度100,可降低加熱爐燃耗約6.7104kJ/t。首鋼熱裝熱送技術(shù)的推廣應(yīng)用情況及效果,結(jié)果表明采用一般熱裝熱送工藝可以節(jié)能35%,采用直接裝送技術(shù)可以節(jié)能65%以上,減少加熱爐燃料,提高加熱爐產(chǎn)量。 Page 17軋鋼節(jié)能n 4.薄板坯連鑄連軋技術(shù) n 采用薄板坯連鑄連軋是鋼鐵工業(yè)近年來(lái)最重要的技術(shù)進(jìn)

10、步之一。標(biāo)準(zhǔn)扁鋼坯是直接在熱鋼帶機(jī)上軋制的,節(jié)約了處理和能源費(fèi)用。預(yù)計(jì)節(jié)能量為標(biāo)準(zhǔn)冷裝料能源費(fèi)用的50%。 Page 18軋鋼節(jié)能n 5.低溫軋制與軋制工藝潤(rùn)滑技術(shù) n 低溫軋制技術(shù)是降低軋鋼系統(tǒng)工序能耗的重要節(jié)能措施。降低加熱爐出鋼溫度可以減少燃料消耗,但其變形抗力和軋制功率增加。近年來(lái),許多軋制生產(chǎn)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)證明降低燃耗的節(jié)能效果更顯著,當(dāng)溫度問(wèn)1100出鍋時(shí),降溫節(jié)約的能耗達(dá)9.6%,且出鍋溫度降低則氧化鐵皮量顯著減小,低溫軋制在燃料消耗和氧化鐵量的降低上所獲得的效益,完全能抵消并超過(guò)提高軋制功率所增加的成本。 n 對(duì)許多軋機(jī)而言,采用工藝潤(rùn)滑技術(shù)能降低軋制的能耗,特別是對(duì)鋼板軋機(jī)尤

11、為重要。鋼的熱軋溫度一般在8001250,在變形區(qū)軋輥表面的溫度可達(dá)450550,因此,需要用大量的水冷卻軋輥。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn),采用熱軋工藝潤(rùn)滑,由于軋制力的降低,軋制動(dòng)力的消耗約下降8%。 Page 19軋鋼節(jié)能n 6、電機(jī)節(jié)能技術(shù)n 粗軋機(jī)、精軋機(jī)、輥道、風(fēng)機(jī)、水泵等設(shè)備，能耗主要為電耗，電機(jī)為關(guān)鍵設(shè)備，電機(jī)設(shè)計(jì)避免大馬拉小車(chē)，進(jìn)行電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)，在運(yùn)行過(guò)程中采用變頻調(diào)速技術(shù)，通過(guò)電機(jī)節(jié)能技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)節(jié)電20%-40%。n 7、自動(dòng)化n 軋機(jī)自動(dòng)化可以間接節(jié)能5%-18%，如加熱爐的燃燒優(yōu)化控制，可以有效實(shí)現(xiàn)空燃比的優(yōu)化控制，減少不完全燃燒，提高燃燒效率，減少鋼坯氧化燒損，降低加熱爐單耗。

12、Page 20軋鋼減排 Page 21軋鋼減排n 一、軋鋼廢水減排技術(shù)n 軋鋼廢水中主要污染物為氧化鐵皮和油，治理改造后要求處理后的循環(huán)水質(zhì)為：懸浮物含量50mg/L，油含量5mg/L。n 采用浮油回收電磁凝聚斜板沉淀的方法對(duì)軋鋼廢水進(jìn)行集中處理，閉路循環(huán)使用。為了匯總所有的軋鋼廢水，采用了軋鋼廢水同生活污水、雨水分流的單獨(dú)軋鋼廢水排水總溝。各廠(chǎng)軋鋼廢水首先由軋鋼廢水總溝匯入隔油池(利用現(xiàn)有土水池改建而成)，經(jīng)除油設(shè)施除油，再由升壓泵組提升送至電磁凝聚器磁化處理然后自流入斜板沉淀器，廢水經(jīng)沉淀處理后，進(jìn)入現(xiàn)有5000m3蓄水池，再經(jīng)現(xiàn)有二級(jí)加壓泵站送至各軋鋼廠(chǎng)循環(huán)使用，補(bǔ)充水來(lái)自現(xiàn)有一級(jí)水源泵

13、站。n 斜板沉淀器沉淀的氧化鐵皮，由沉淀器底部的螺旋輸泥機(jī)輸出，經(jīng)泥漿氣力提升器送至氧化鐵皮脫水槽脫水，脫水后的氧化鐵皮，用電動(dòng)抓斗裝車(chē)送燒結(jié)廠(chǎng)回收利用。經(jīng)除油設(shè)施回收的廢油也可重新利用。Page 22軋鋼減排n 1）除油設(shè)施n 軋鋼廢水含油主要是軋制設(shè)備潤(rùn)滑時(shí)的跑、冒、滴、漏造成的，針對(duì)廢水含油主要是浮油的特點(diǎn)，采用平流隔油池，軋鋼廢水先流經(jīng)隔油池，大量的浮油被隔油池的擋板阻隔并浮集在水的表面，再通過(guò)SY120型浮油回收機(jī)進(jìn)行回收。該浮油回收機(jī)與傳統(tǒng)的浮桶式除油機(jī)等相比較，具有除油效果好、安裝、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，它的工作原理是依靠一條親油疏水的環(huán)形集油拖，通過(guò)機(jī)械驅(qū)動(dòng)以一定的速度在隔油池水面上

14、連續(xù)不斷地回轉(zhuǎn)，把浮油從含油污水中粘附上來(lái)，經(jīng)擠壓輥把油擠落到油箱中，進(jìn)行油的回收。除油設(shè)施安裝使用后，經(jīng)實(shí)測(cè)，進(jìn)水水質(zhì)含油量為164.5mg/L，經(jīng)除油設(shè)施除油后，出水水質(zhì)含油量為4.82.3mg/L，除油效果明顯，出水含油濃度符合循環(huán)水質(zhì)要求。Page 23軋鋼減排n 2）電磁凝聚器n 經(jīng)一次鐵皮沉淀地沉淀處理后的軋鋼氧化鐵皮廢水，其中氧化鐵皮主要為微細(xì)顆粒組成，小于60m的微粒占80左右，如采用平流式沉淀池進(jìn)行自然沉淀處理，當(dāng)水力負(fù)荷為0.7m3(m2)時(shí)，沉淀效率僅為50左右，對(duì)廢水取樣進(jìn)行靜態(tài)沉淀試驗(yàn)，沉淀15min后，沉淀效率僅為。鑒于氧化鐵皮具有良好的鐵磁性，采用磁凝聚技術(shù)，可使廢水中微細(xì)氧化鐵皮流經(jīng)磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生磁感應(yīng)，離開(kāi)磁場(chǎng)后具有剩磁，帶磁的微粒在沉淀過(guò)程中互相吸引，聚結(jié)成較大的鏈條狀聚合體，加速沉降，提高沉淀效率，并能改善