单机架冷轧节能降耗论文

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1节能降耗措施探讨

由于冷轧机组各种消耗指标的影响因素复杂，而且各个消耗指标之间、固定成本与可变成本之间都存在相互耦合影响，如何选择最优方案非常困难。本文讨论在不明显影响固定投资的基础上，降低机组可变生产成本的方法措施。

1．1电能

电能消耗是单机架机组中占比最大的消耗指标，占机组可变费用比例可达60%左右。在电气设备中，合理配置无功补偿装置，可有效提高机组功率因数，降低无功消耗，节省电能。除此之外，影响吨钢电耗的主要因素为机组技术参数、主电机(开卷、卷取和轧机电机)类型、参数和轧制规程的设置等。

1)合理选择机组技术参数。如某单机架机组设计年产能为20万t，平均产品规格为0．45mm×1000mm。在方案设计时，机组最大速度1200m/min和1000m/min均能满足产能要求，且均有一定裕量。进一步计算比较，前者产能仅提高5%左右，但装机功率高约1000kW。不仅增加了固定投资成本，也增加了电耗等运行成本。因此，选择机组速度1000m/min既能满足产能要求，又能降低投资、降低电耗。

2)合理选择电机类型。交流传动具有传动性能好，维护简单的优点。同时使用功率因数高，节省电能约15%(与直流传动比较)。但是投资较高。因此，在投资允许的情况下，可选择交流传动。

3)优化轧制规程，提高电机使用效率。轧制规程必须结合轧机电机功率、转速、减速机速比等参数确定。经过对轧制规程的优化，各道次实现了轧制功率和轧制速度的合理分配，减小了无功损耗，提高了电机功率因数，降低了电能消耗。

1．2轧辊

轧辊消耗在机组可变费用中仅次于电能消耗，占机组可变费用比例在15%～20%左右。辊耗指标除了与轧辊质量直接相关外，还与生产维护制度、轧辊结构设计、冷却润滑、轧制规程等密切相关。操作维护不当或结构设计不合理，极易造成辊耗的大幅上升。

1)制定合理的轧辊使用维护制度并严格遵守执行。包括轧辊换辊制度、磨辊制度、存放制度、上机制度的规范执行。

2)轧辊结构设计的精细化。在保证传动接轴、轧辊辊颈强度能传递足够轧制力矩的情况下，不减小轧辊总体修磨量而适当减小轧辊直径A可减小轧辊综合消耗。如某1150mm轧机设计轧制力矩为80kN•m，原工作辊直径为330。经改进设计，工作辊直径优化为315，轧制力矩为75kN•m。优化设计后，相同使用条件下，辊耗下降6%左右。

3)优化弯辊、窜辊等板形调节工具的使用制度。采用理论分析、模拟和现场调试相结合的方式，并积累生产数据，合理设置不同规格带钢的窜辊量、弯辊力，可减小轧辊间不良接触应力，降低辊耗。

4)保证轧辊的冷却与润滑。单机架轧制时，乳化液在带钢出口单侧喷射，轧辊冷却和润滑条件差，容易出现轧辊烧辊、爆辊等非正常损坏，导致辊耗大幅上升。因此，应尤其注意乳化液系统流量、压力和喷嘴的合理设计。而随着半稳定型和离散型乳化液的大量普及应用，不仅需要监控常规乳化液理化指标(如浓度、皂化值、PH值等)，还应注意稳定指数ESI的监控，保证乳化液冷却与润滑性能的稳定。

1．3轧制油与压缩空气

轧制油消耗主要体现在板面残留消耗、磁性过滤器消耗、烟雾排放消耗和真空过滤器消耗等四个方面。而板面残留和磁性过滤器消耗占比大，且相对可控，因此需要重点研究控制。

1)板面残留消耗主要与轧制油润滑、清洁性能和带钢吹扫系统有关。而带钢吹扫系统配置还决定了压缩空气的耗量。选定了合适的乳化液品种后，应重点关注带钢吹扫系统的配置。吹扫梁A将带钢上的部分乳化液吹散，并由除油装置(挤干辊组)除油，残留乳化液由吹扫梁B、C吹扫。在提高轧制速度以后(600m/min以上)，除油装置基本无法发挥除油作用，带钢表面残留乳化液严重，不仅严重影响带钢表面质量和后续工序处理，而且造成乳化液的极大消耗。改造完成以后，在压缩空气耗量减少或不变的情况下，高速轧制带钢，板面清洁度也能得到保障。吨钢乳化液消耗明显下降。

2)磁性过滤器消耗的轧制油与其撇出的油泥量成正比。一般而言磁性过滤器运行时间越长，带出的轧制油也越多。但减少磁性过滤器运行时间，会引起乳化液含铁量增加;含铁量过高会破坏乳化液的乳化过程，影响润滑性能，污染钢板，导致轧制油消耗上升。因此应及时监控乳化液中的铁含量，制定合理的磁性过滤器运行制度，以达到提高板面质量，降低轧制油消耗的目的。经采取以上措施后，吨钢轧制油耗可降低25%以上。

1．4其他

以上仅就电耗、辊耗、轧制油耗等指标进行了初步探讨。实际影响冷轧机组生产成本的消耗指标还有很多，如轧辊轴承、润滑油、液压油、脱盐水、蒸汽等的消耗。可以参照上述方法，逐项分析消耗原因，提出降耗措施。

2结语

通过机组工艺参数选型优化、生产工艺优化、设备技术改造、生产调试优化等措施，机组综合消耗指标达到了国内领先水平。生产成本(吨钢电耗、辊耗、油耗等)明显降低，取得极大的经济效益。节能降耗是冷轧技术的重要发展方向。加大该领域的研究创新力度，对提升产品竞争力、提高经济、社会效益具有积极的现实意义。

作者:江东海尹海元单位:中冶京诚工程技术有限公司轧钢工程技术所